導語：如何才能寫好一篇集成電路后端設計流程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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在非微電子專業如計算機、通信、信號處理、自動化、機械等專業開設集成電路設計技術相關課程，一方面，這些專業的學生有電子電路基礎知識，又有自己本專業的知識，可以從本專業的系統角度來理解和設計集成電路芯片，非常適合進行各種應用的集成電路芯片設計階段的工作，這些專業也是目前芯片設計需求最旺盛的領域；另一方面，對于這些專業學生的應用特點，不宜也不可能開設微電子專業的所有課程，也不宜將集成電路設計階段的許多技術（如低功耗設計、可測性設計等）開設為單獨課程，而是要將相應課程整合，開設一到二門集成電路設計的綜合課程，使學生既能夠掌握集成電路設計基本技術流程，也能夠了解集成電路設計方面更深層的技術和發展趨勢。因此，在課程的具體設置上，應該把握以下原則。理論講授與實踐操作并重集成電路設計技術是一門實踐性非常強的課程。隨著電子信息技術的飛速發展，采用EDA工具進行電路輔助設計，已經成為集成電路芯片主流的設計方法。因此，在理解電路和芯片設計的基本原理和流程的基礎上，了解和掌握相關設計工具，是掌握集成電路設計技術的重要環節。技能培訓與前瞻理論皆有在課程的內容設置中，既要有使學生掌握集成電路芯片設計能力和技術的講授和實踐，又有對集成電路芯片設計新技術和更高層技術的介紹。這樣通過本門課程的學習，一方面，學員掌握了一項實實在在有用的技術；另一方面，學員了解了該項技術的更深和更新的知識，有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上，對集成電路芯片設計技術的繼續研究和學習。基礎理論和技術流程隔離由于是針對非微電子專業開設的課程，因此在課程講授中不涉及電路設計的一些原理性知識，如半導體物理及器件、集成電路的工藝原理等，而是將主要精力放在集成電路芯片的設計與實現技術上，這樣非微電子專業的學生能夠很容易入門，提高其學習興趣和熱情。

2非微電子專業集成電路設計課程實踐

根據以上原則，信息工程大學根據具體實際，在計算機、通信、信號處理、密碼等相關專業開設集成電路芯片設計技術課程，根據近兩年的教學情況來看，取得良好的效果。該課程的主要特點如下。優化的理論授課內容1）集成電路芯片設計概論：介紹IC設計的基本概念、IC設計的關鍵技術、IC技術的發展和趨勢等內容。使學員對IC設計技術有一個大概而全面的了解，了解IC設計技術的發展歷程及基本情況，理解IC設計技術的基本概念；了解IC設計發展趨勢和新技術，包括軟硬件協同設計技術、IC低功耗設計技術、IC可重用設計技術等。2）IC產業鏈及設計流程：介紹集成電路產業的歷史變革、目前形成的“四業分工”，以及數字IC設計流程等內容。使學員了解集成電路產業的變革和分工，了解設計、制造、封裝、測試等環節的一些基本情況，了解數字IC的整個設計流程，包括代碼編寫與仿真、邏輯綜合與布局布線、時序驗證與物理驗證及芯片面積優化、時鐘樹綜合、掃描鏈插入等內容。3）RTL硬件描述語言基礎：主要講授Verilog硬件描述語言的基本語法、描述方式、設計方法等內容。使學員能夠初步掌握使用硬件描述語言進行數字邏輯電路設計的基本語法，了解大型電路芯片的基本設計規則和設計方法，并通過設計實踐學習和鞏固硬件電路代碼編寫和調試能力。4）系統集成設計基礎：主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統（SoC）、片上網絡（NoC）的基本概念和集成設計方法。使學員初步了解大規模系統級芯片架構設計的基礎方法及主要片內嵌入式處理器核。

豐富的實踐操作內容1）Verilog代碼設計實踐：學習通過課下編碼、上機調試等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述語言進行基本數字邏輯電路設計的能力，并通過給定的IP核或代碼模塊的集成，掌握大型芯片電路的集成設計能力。2）IC前端設計基礎實踐：依托Synopsys公司數字集成電路前端設計平臺DesignCompiler，使學員通過上機演練，初步掌握使用DesignCompiler進行集成電路前端設計的流程和方法，主要包括RTL綜合、時序約束、時序優化、可測性設計等內容。3）IC后端設計基礎實踐：依托Synopsys公司數字集成電路后端設計平臺ICCompiler，使學員通過上機演練，初步掌握使用ICCompiler進行集成電路后端設計的流程和方法，主要包括后端設計準備、版圖規劃與電源規劃、物理綜合與全局優化、時鐘樹綜合、布線操作、物理驗證與最終優化等內容。靈活的考核評價機制1）IC設計基本知識筆試：通過閉卷考試的方式，考查學員隊IC設計的一些基本知識，如基本概念、基本設計流程、簡單的代碼編寫等。2）IC設計上機實踐操作：通過上機操作的形式，給定一個具體并相對簡單的芯片設計代碼，要求學員使用Synopsys公司數字集成電路設計前后端平臺，完成整個芯片的前后端設計和驗證流程。3）IC設計相關領域報告：通過撰寫報告的形式，要求學員查閱IC設計領域的相關技術文獻，包括該領域的前沿研究技術、設計流程中相關技術點的深入研究、集成電路設計領域的發展歷程和趨勢等，撰寫相應的專題報告。

3結語

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1、微電子技術的發展歷程

自20世紀中期第一個集成電路研發成功之后，我們就進入了微電子技術時代，在半個多世紀的發展中，微電子技術被廣泛應用在工業生產和國防軍事領域，目前更是在商業領域中獲得極大的應用和發展。并且在長期的發展進程中，微電子技術一直是以集成電路為主要的核心代表，也逐漸形成了一定的發展規律，最典型的莫過于摩爾定律。當然，集成電路的應用領域不斷擴展也進一步刺激了微電子技術的快速發展。

在新事物的發展進程中，其發展規律和發展趨勢勢必要與需求相結合，并受需求的影響。微電子技術也不例外。在其發展進程中，微電子制造技術無疑是微電子技術最大的“客戶”，正是因為微電子制造技術提出了各種應用需要，才使得微電子技術得到了快速發展。也可以說，微電子制造技術正是微電子設計技術與產品應用技術的“中介”，是將微電子技術設計猜想轉化為實物的“橋梁”。但值得一提的是，這個實物轉化的過程也會對微電子設計技術的發展產生影響，并直接決定著微電子器件的造價與功能作用。為此我們可以認為，在微電子技術的發展中，微電子制造技術是最重要的核心技術。

2、微電子制造技術的發展與制造工藝

在半個多世紀的發展中，微電子制造技術的應用主要體現在集成電路與分立器件的生產工藝上。集成電路和分立器件在制造工藝上并無太大區別，僅僅只是兩者的功能與結構不一樣。但是受電子工業發展趨勢的影響，目前集成電路的應用范圍相對更廣，所以分立器件在微電子制造技術應用中所占的比重逐漸減少，集成電路逐漸成為其核心技術。

在集成電路的制造過程中，微電子制造技術主要被應用在材料、工藝設備以及工藝技術三方面上，并且隨著產業化的發展，這三方面逐漸出現了產業分工現象。發展到今天，集成電路的制造產業分為了材料制備、前端工藝和后端工藝三大產業，這些產業相互獨立運作，各自根據市場需求不斷發展。

集成電路的種類有多種，相關的工藝也有差異，但各類集成電路制造的基本路徑大致相同。材料制造包括各種圓片的制備，涉及從單晶拉制到外延的多個工藝，材料制造的主要工藝有單晶拉制、單晶切片、研磨和拋光、外延生長等幾個環節，但并不是所有的材料流程都從單晶拉制走到外延，比如砷化稼的全離子注入工藝所需要的是拋光好的單晶片（襯底片），不需要外延。

前端工藝總體上可以概括為圖形制備、圖形轉移和注入（擴散）形成特征區等三大步，其中各步之間互有交替。圖形制備以光刻工藝為主，目前最具代表性的光刻工藝是45nm工藝，借助于浸液式掃描光刻技術。圖形轉移的王要內容是將光刻形成的圖形轉入到其他的功能材料中，如各種介質、體硅和金屬膜中，以實現集成元器件的功能結構。注入或擴散的主要目的是通過外在雜質的進入，在硅片特定區域形成不同載流子類型或不同濃度分布的區域和結構。后端工藝則以芯片的封裝工藝為主要代表。

3、微電子制造技術的發展趨勢和主要表現形式

總體上，推動微電子制造技術發展的動力來自于應用需求和其自身的發展需要。作為微電子器件服務的主要對象，信息技術的發展需求是微電子制造技術發展的主要動力源泉。信息的生成、存儲、傳輸和處理等在超高速、大容量等技術要求和成本降低要求下，一代接一代地發展，從而也推動微電子制造技術在加工精度、加工能力等方面相應發展。

從歷史上看，第一代的硅材料到第二代的砷化稼材料以及第二代的砷化稼到以氮化稼為代表的第三代半導體材料的發展，大都是因為后一代的材料在某些方面具備更為優越的性能。如砷化稼在高頻和超高頻方面超越硅材料，氮化稼在高頻大功率方面超越砷化稼。從長遠看，以材料的優越特性帶動微電子器件及其制造技術的提升和躍進仍然是微電子技術發展的主要表現形式。較為典型的例子是氮化稼材料的突破直接帶來藍光和白光高亮LED的誕生，以及超高頻超大功率微電子器件的發展。

微電子制造技術發展的第二個主要表現形式是自身能力的提升，其中主要的貢獻來自于微電子制造設備技術的迅速發展和相關配套材料技術的同步提升。光刻技術的發展最能體現出微電子制造技術發展的這一特點。光刻技術從上世紀中期的毫米級一直發展到今天的32nm水平，光刻設備、掩模制造設備和光刻膠材料技術的同步發展是決定性因素。這方面技術的提升直接促使未來微電子制造水平的提升，主要表現在：一是圓片的大直徑化，圓片將從目前的300mm（12英寸）發展到未來的450mm（18英寸）；二是特征尺寸將從目前主流技術的45nm發展到2015年的25nm。

微電子制造技術發展的第三個表現形式是多種制造技術的融合。這種趨勢在近年來突出表現在鍺硅技術和硅集成電路制造技術的兼容以及MEMS技術與硅基集成電路技術的融合。由此可以預見的是多種技術的異類集成將在某一應用領域集中出現，MEMS可能首當其沖，比如M壓MS與MOS器件集成在同一芯片上。

4、結束語

綜上所述，在科技的推動和電子科技市場需求的影響下，微電子技術得到了快速的發展，直接帶動了以集成電路為核心的微電子制造技術水平的提升。現如今微電子制造技術已經能夠實現納米級的集成電路產品制造，為電子產片的更新換代提供了良好的材料支持。以當前科技的發展趨勢來看，微電子制造技術在未來的電子器件加工中還將會有更大的發展空間，還需要我們加強研究，不斷提高微電子制造技術水平。■

參考文獻

[1]宋奇.淺談微電子技術的應用[J].數字技術與應用.2011（03）

[2]李宗強.淺談微電子技術的發展與應用[J].科教文匯（中旬刊）.2009（01）

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“灰領”將成為未來職場越來越龐大，越來越主流的勞動力群體。他們不僅具備精深的專業技術，更因較強的動手操作能力獲得職場青睞，時尚“灰領”，必將成為未來職場的技術領跑者。

網上“美工”

他們利用計算機網頁制作軟件及相關技術來設計制作網頁。網絡上一幅幅漂亮的頁面，就出自網頁設計與制作員之手。作為網上“美工”，他們要按照客戶的要求進行網頁設計，同時運用FireWorks、Flash、Dreamweaver等網頁制作工具完成網頁的制作。如果說程序設計員的工作是后臺的技術支持，那么網頁設計與制作員的工作就是前臺“面子”的修飾與裝點。程序設計人員的工作是純理性的，而網頁設計人員的工作偏向于感性，藝術基礎同樣是網頁制作人員的必備。一方面，他們必須懂得Internet相關知識、GIF動畫、層的應用、表格與表單、媒體應用、動畫與樣式、網頁框架、文本與圖像、鏈接與動作、網站相關知識、網站的設計建立，網站的上傳、更新、維護，使用Asp建立動態網頁、ASP與關系型數據庫、通訊及網絡技術等技術方面的專業知識。同時，他們必須具備一定的平面設計基礎，包括平面構成基礎、基本圖形與文字、動畫應用等等。

網絡管理專家

他們設計、組裝、管理和維護企業內部計算機網絡，給企業職工提供計算機技術咨詢與支持，掌握多種Internet應用技術，保證企業信息安全。平常人們所說的“網管”就屬于計算機網絡技術人員。在企業里，網絡技術人員的工作范圍很廣，所有與網絡的建立、管理、故障排除以及網絡安全等有關的事情都屬于網絡技術人員的工作。中級網絡技術人員要了解網絡與通訊的基本理論、掌握常見局域網的安裝、配置、管理和使用，能熟練排除常見的網絡故障；掌握Internet的連接，會使用搜索引擎查找網頁，熟練使用EMAIL；能設計和制作簡單網頁；對計算機病毒和網絡安全有基本的了解。高級網絡技術人員除了要掌握中級網絡技術人員的知識和技能外，還需了解網絡與通訊的理論，掌握局域網的規劃、安裝和管理，能夠使用至少一套網管軟件，能熟練排除網絡故障；了解路由器和交換機的基本概念，掌握Internet的配置。另外，他們還必須對計算機病毒和網絡安全有全面的了解，對黑客的常見攻擊手段有所了解并能采取防護措施。

網上賺錢高手

他們通過電子工具（如EDI、WEB技術、電子郵件等），共享非結構化或結構化商務信息，并管理和完成在商務、管理和消費活動中的各種交易。通俗地說，利用網絡技術來買賣東西的人就叫做電子商務員。電子商務網站易聚的大部分工作人員都屬于這類“灰領”人群。他們主要從事的工作就是使用網絡進行采購與營銷、電子交易、物流配送及管理，實現網上商品買賣。電子商務工作人員要完成在網上進行的買賣，工作非常龐雜，不亞于通過傳統店鋪來進行買賣。首先，他們要在網上建一個屬于自己的商鋪，然后把所有“貨品”信息“上架”；之后他還要準備很多促銷手段以及購物指南等等，在商鋪的“店堂”上公布出來，引導人們在店鋪里購物；最后，他還要負責“收銀”。當然，商品的統計、“店堂”的布置裝飾、商品的運輸等等，即網站規劃與建設、網站管理等幕后的工作，也都需要電子商務員來完成。電子商務員要能夠熟練制作表格，進行相關網絡的連接、撥號上網、信息檢索與瀏覽、接收發電子郵件，還要懂得電子商務及EDI的常識，會使用基本的網絡工具進行網頁制作，了解基本的安全技術，采集、網絡商務信息等。同時，為了保證能賺到錢，還得了解電子支付的辦法和程序，懂得如何維護交易的安全性，能進行單證處理，處理物流業務等等。

多媒體作品制作師

他們利用多媒體計算機技術，從事多媒體作品制作的人員。老師平常上課用的投影片、網絡上隨處可見的Flas、帶有音樂的電子賀卡等等，這些都出自多媒體作品制作員之手。多媒體作品制作員要通過聲音、圖像和色彩的運用與組合，設計和制作出各種多媒體的作品。具體來說，他們要進行多媒體素材的收集、制作、合成，多媒體作品的創作策劃、多媒體作品的分析與設計，此外還包括數字音頻、電腦動畫、數字視頻制作，多媒體編程，最后他們還要進行產品測試、產品打包及、產品質量確認測試等等。多媒體作品制作是一種集藝術與技術于一體的工作，為此，多媒體制作人員首先得是一個運用電腦軟件的高手，能熟練運用各種多媒體制作工具來進行聲音和圖像的處理；同時，他還必須有一定的藝術鑒賞基礎，應是一個能用聲音、圖像和色彩來表達意圖的藝術家。

首飾設計師

他們用貴金屬、珠寶及其它材料設計制作成首飾工藝品的技術人員，主要從事首飾設計創意、首飾計算機輔助設計、首飾制作與工藝、貴金屬首飾設計和創意等工作。他們懂得制圖、表現技法、產品設計、命題設計，能夠運用通用設計軟件進行設計、運用專用首飾設計軟件進行設計，懂得首飾的手工制作、首飾機制工藝制作、設計創意、首飾展示設計等。

集成電路版圖設計師

他們通過EDA設計工具，進行集成電路后端的版圖設計和驗證，最終產生送交供集成電路制造用的GDSII數據。他們主要從事芯片物理結構分析、版圖編輯、邏輯分析、版圖物理驗證、聯系代工廠、版圖自動布局布線、建立后端設計流程等工作。集成電路版圖設計師是連接設計與制造工廠的橋梁，為此，他必須懂得集成電路設計與制造的流程、原理及相關知識，更重要的是，他要掌握芯片的物理結構分析、版圖編輯、邏輯分析、版圖物理驗證等專業技能。

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關鍵詞 現代SoC設計課程；實踐教學；實驗案例；互動式教學

中圖分類號：G642.44 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）08-0143-02

Practice Oriented Teaching Exploration for Modern SoC Design Course//SHEN Jianliang， ZHANF Fan， SONG Ke， LYU Ping， ZHANG Li

Abstract Modern SoC Design is one of basic core courses in integrated circuit design and related majors. It has teaching theory and practicetwo aspects. In order to make students better understand the teaching content and improve the practical ability， this paper do some deep research andexploration on practical teaching， that through interactive teaching by team， setting progressive traction experimental and project teaching method. The implementation of many years has achieved remarkable success to stimulate the learning enthusiasm while effectively improve the practical ability of students， so as to promote the improvement in the teaching quality.

Key words modern SoC design course； practical teaching； experimental case； interactive teaching

1 前言

現代SoC設計是電子科學與技術、計算機科學與技術、通信與信號系統等相關專業的一門核心基礎課程。它的先行課程包括數字集成電路設計、數字邏輯和硬件描述語言，后續課程有微處理器設計、高級計算機體系結構、可重構SoC設計方法學等，在一系列硬件課程教學中起著承上啟下的作用，對學生理解SoC系統的軟硬件設計思想將產生深刻的影響。由于該課程理論性較強、知識面較寬、信息量較大，存在教師難教、學生難學等問題，容易造成學生被動地學習，難以真正理解SoC設計的精髓，也無法調動學習積極性，致使教學效果不理想[1-2]。本課程以SoC設計的基本原理和基本流程為教學內容，教學過程中注重實踐能力的培養，并對實踐教學方法進行探索，以滿足未來對教學及科研工作的要求。

2 以往SoC設計課程教學中存在的問題

教材理論性強，缺乏與實踐教學的聯系 目前國內SoC設計技術相關教材種類很多，但大多數理論性強，不夠形象生動，基本只是對設計流程簡單羅列，所舉示例不夠直觀，很少或者沒有配套的實驗，和實踐教學存在脫節，不能直接與SoC系統設計相對應，從而達不到理想的教學效果[3]。現代SoC設計課程多數為高年級本科生和低年級研究生選修，這個階段學生對于SoC系統有一定的理解，但對于具體的設計方法和涉及的工具鏈還沒有清晰的認識，對部件的功能和結構分析的能力也還比較弱，急需通過一定的工程實踐來提升設計能力。在實踐過程中可以鞏固所學的理論知識，同時對理論知識更好地理解又會進一步指導實踐[2，4]。

涉及的知識面廣，橫向和縱向存在很強的關聯性 SoC設計是集成電路設計領域一門重要的課程，涵蓋的知識面很廣。從底層的半導體物理器件，到芯片封裝測試及其應用都有涉及，橫向與縱向的知識關聯性強。一方面，該課程先修課程本身難度就較大，與數字集成電路設計、數字邏輯和硬件描述語言等先修課程有縱向的密切關聯。如果學生沒有很好地掌握這些知識，勢必影響到現代SoC設計課程的學習。這種縱向聯系增加了教師的講授難度，制約課程教學的立體化展開，從而也制約了實踐教學的開展[5]。此外，該課程與同期開設的高速PCB設計、高級計算機體系結構、微處理器設計等課程也有較為重要的聯系。多年的教學經驗表明，SoC設計等硬件類課程間缺乏統一規劃和協調，教學存在內容大量重復或缺失、課程之間內容脫節嚴重等問題[2]。

另一方面，該課程各個知識點之間橫向聯系密切，這些關聯使得現代SoC設計的教學不同于其他課程，對各知識點的介紹不能一步到位，而是逐步深化、層層遞進，無形中增加了理解和教學的難度[2]。

實踐環節過分單一化，不能與理論教學有效結合 現代SoC設計配有專門的實驗課程，擁有專用實驗平臺，但往往受限于EDA工具的選擇、廠家定制硬件的配套實驗，不能有效結合課堂教學內容。由于硬件課程本身上手比較難，學生初學時往往不知道從何下手，同時實踐教學與理論授課也不能很好地直接對應，特別是較為復雜的實驗系統很難徹底完成，需要學生課后花更多的時間和精力去消化。

3 教學改革與實踐環節設計

針對現代SoC設計教學中存在的上述問題，自2010年起，本單位逐步進行現代SoC設計課程的教學內容與教學方法改革，強化實踐環節，取得一定的實踐教學經驗。

團隊互動式教學 SoC課程涵蓋了當前ASIC設計的整個設計流程，包含芯片前后端設計、可測試性設計、低功耗設計等內容，一位教師難以透徹地講解到所有的知識點。本單位結合承擔的科研項目實際，參考國家級精品課程教材，以研究生入學考試大綱為指導，根據每位授課教師在科研項目中的特長，對教學內容進行調整，并創新式地采用團隊式互動教學方法，由多位教師共同講授一門課程，從而全方位多角度傳授課程的知識要點[2]。

1）團隊式互動教學方法是指由多位知識互補的教師組成教學團隊完成一門課程的講授。每位教師直接參與先行理論授課與后繼課程的實踐教學環節，實現理論授課和實踐教學的統一。同時，由授課團隊共同完成課程內容修訂、課程體系講座、實踐環節設計和指導，并親身在相關課程中主講若干學時或講座，介紹課程之間的關系，實現課程體系的貫通式教學。例如，為了更好得與計算機系統結構課程銜接，“現代SoC設計”主講教師要為“計算機系統結構”課程開設“指令集設計”“流水線技術”等講座，激發學生的學習興趣，明確計算機系統 結構課程在現代SoC設計教學中的地位和聯系[2]。

2）增加對硬件設計的綜合分析。在團隊教師協助下，增加對基于ESL的SoC設計、基于平臺的SoC設計等的介紹和學習，為后繼課程做好技術鋪墊，積極引導學生思考，重新認識硬件基礎對于專業學習的重要性，改變“重軟偏硬”的思想，而深化“軟硬結合，相得益彰”的認識[2]。

開展遞進式的教學實踐項目 在實踐教學過程中需要遵循“由淺入深、由簡到難”的原則，同一個知識點可以安排多個實驗，遞進式地讓學生掌握相應的知識點。比如在涉及RTL級代碼綜合優化的實驗時，可以分Step、Hold時序分析與講解、靜態時序分析、綜合優化策略等內容進行，形成從基礎到高階的遞進，讓學生遵循自然學習規律完成知識點的掌握。同時，實踐教學內容一定要按照設計流程層層遞進，從最初的RTL級代碼編寫規范開始，然后進行設計綜合、布局布線、時序分析、物理實現與驗證等步驟，在理解工具腳本的基礎上層層推進，最后實現對全流程的掌握[6]。

以項目為牽引，實現動手能力的再提高 實踐教學只能將學生領進門，個人的造詣必須在實踐中演練。否則，實驗做得再好，也只能是紙上談兵。以“項目”為引導，可以從根本上提高學生學習主動性，提高學生的設計和實踐能力。實踐教學實驗的設計往往只包括最基礎的操作和應用，難以覆蓋工程實現的方方面面，必須在實踐項目的鍛煉中才能不斷地提高科研能力，實現實驗教學的最終目的[4]。

4 實踐教學改革效果

多年來通過上述教學內容和實踐環節的改革探索，SoC設計課程體系建設得到進一步完善，教學質量也提升了，成效顯著，主要體現在以下幾個方面。

緊密銜接課程，奠定扎實的理論基礎 俗話說得好，基礎不牢、地動山搖。在進行SoC設計課程講授前，對前導課程的知識點進行回顧與梳理，可以幫助學生快速地進入角色，部分與SoC設計課程銜接緊密的課程需要提前進行預習。根據學生調查顯示，在鞏固學習模擬與數字電路等先導課程后，現代SoC設計課程中所涉及的基本原理更容易被理解，實踐內容也更容易被掌握，更容易接受；同時，學好現代SoC設計課程后，對微處理器設計、可重構SoC學習有很大促進作用[2]。

提高SoC設計技術，為項目研發培養生力軍 通過本課程學習，大大激發學生的學習熱情，學生也更愿意投入到硬件設計、嵌入式系統設計中來。在研究生開題時，很多學生基于對SoC設計的熱情選擇類似的課題開展研究，積極投身到SoC設計中來，有些甚至成為項目研究的主力，能獨立完成一個功能IP從前端到后端設計的所有設計流程，在項目研發中發揮了重要作用[2]。

5 結束語

現代SoC設計是電子科學與技術、計算機科學與技術、通信與信號系統等相關專業的一門核心基礎課程。隨著對實踐教育質量的不斷重視，強化實踐育人環節，本文分析了以往該課程在教學環節中存在的問題，闡述了面向實踐的教學改革與實踐環節設計實施方案，通過團隊互動式教學、遞進式實驗設置、項目牽引等實踐教學方法，實現對學生SoC設計技術的有效鍛煉，培養學生ASIC芯片設計能力[2]。

參考文獻

篇5

文章編號：1671-489X（2015）08-0143-02

Practice Oriented Teaching Exploration for Modern SoC Design Course//SHEN Jianliang， ZHANF Fan， SONG Ke， LYU Ping， ZHANG Li

Abstract Modern SoC Design is one of basic core courses in integrated circuit design and related majors. It has teaching theory and practicetwo aspects. In order to make students better understand the teaching content and improve the practical ability， this paper do some deep research andexploration on practical teaching， that through interactive teaching by team， setting progressive traction experimental and project teaching method. The implementation of many years has achieved remarkable success to stimulate the learning enthusiasm while effectively improve the practical ability of students， so as to promote the improvement in the teaching quality.

Key words modern SoC design course； practical teaching； experimental case； interactive teaching

1 前言

現代SoC設計是電子科學與技術、計算機科學與技術、通信與信號系統等相關專業的一門核心基礎課程。它的先行課程包括數字集成電路設計、數字邏輯和硬件描述語言，后續課程有微處理器設計、高級計算機體系結構、可重構SoC設計方法學等，在一系列硬件課程教學中起著承上啟下的作用，對學生理解SoC系統的軟硬件設計思想將產生深刻的影響。由于該課程理論性較強、知識面較寬、信息量較大，存在教師難教、學生難學等問題，容易造成學生被動地學習，難以真正理解SoC設計的精髓，也無法調動學習積極性，致使教學效果不理想[1-2]。本課程以SoC設計的基本原理和基本流程為教學內容，教學過程中注重實踐能力的培養，并對實踐教學方法進行探索，以滿足未來對教學及科研工作的要求。

2 以往SoC設計課程教學中存在的問題

教材理論性強，缺乏與實踐教學的聯系 目前國內SoC設計技術相關教材種類很多，但大多數理論性強，不夠形象生動，基本只是對設計流程簡單羅列，所舉示例不夠直觀，很少或者沒有配套的實驗，和實踐教學存在脫節，不能直接與SoC系統設計相對應，從而達不到理想的教學效果[3]。現代SoC設計課程多數為高年級本科生和低年級研究生選修，這個階段學生對于SoC系統有一定的理解，但對于具體的設計方法和涉及的工具鏈還沒有清晰的認識，對部件的功能和結構分析的能力也還比較弱，急需通過一定的工程實踐來提升設計能力。在實踐過程中可以鞏固所學的理論知識，同時對理論知識更好地理解又會進一步指導實踐[2，4]。

涉及的知識面廣，橫向和縱向存在很強的關聯性 SoC設計是集成電路設計領域一門重要的課程，涵蓋的知識面很廣。從底層的半導體物理器件，到芯片封裝測試及其應用都有涉及，橫向與縱向的知識關聯性強。一方面，該課程先修課程本身難度就較大，與數字集成電路設計、數字邏輯和硬件描述語言等先修課程有縱向的密切關聯。如果學生沒有很好地掌握這些知識，勢必影響到現代SoC設計課程的學習。這種縱向聯系增加了教師的講授難度，制約課程教學的立體化展開，從而也制約了實踐教學的開展[5]。此外，該課程與同期開設的高速PCB設計、高級計算機體系結構、微處理器設計等課程也有較為重要的聯系。多年的教學經驗表明，SoC設計等硬件類課程間缺乏統一規劃和協調，教學存在內容大量重復或缺失、課程之間內容脫節嚴重等問題[2]。

另一方面，該課程各個知識點之間橫向聯系密切，這些關聯使得現代SoC設計的教學不同于其他課程，對各知識點的介紹不能一步到位，而是逐步深化、層層遞進，無形中增加了理解和教學的難度[2]。

實踐環節過分單一化，不能與理論教學有效結合 現代SoC設計配有專門的實驗課程，擁有專用實驗平臺，但往往受限于EDA工具的選擇、廠家定制硬件的配套實驗，不能有效結合課堂教學內容。由于硬件課程本身上手比較難，學生初學時往往不知道從何下手，同時實踐教學與理論授課也不能很好地直接對應，特別是較為復雜的實驗系統很難徹底完成，需要學生課后花更多的時間和精力去消化。

3 教學改革與實踐環節設計

針對現代SoC設計教學中存在的上述問題，自2010年起，本單位逐步進行現代SoC設計課程的教學內容與教學方法改革，強化實踐環節，取得一定的實踐教學經驗。

團隊互動式教學 SoC課程涵蓋了當前ASIC設計的整個設計流程，包含芯片前后端設計、可測試性設計、低功耗設計等內容，一位教師難以透徹地講解到所有的知識點。本單位結合承擔的科研項目實際，參考國家級精品課程教材，以研究生入學考試大綱為指導，根據每位授課教師在科研項目中的特長，對教學內容進行調整，并創新式地采用團隊式互動教學方法，由多位教師共同講授一門課程，從而全方位多角度傳授課程的知識要點[2]。

1）團隊式互動教學方法是指由多位知識互補的教師組成教學團隊完成一門課程的講授。每位教師直接參與先行理論授課與后繼課程的實踐教學環節，實現理論授課和實踐教學的統一。同時，由授課團隊共同完成課程內容修訂、課程體系講座、實踐環節設計和指導，并親身在相關課程中主講若干學時或講座，介紹課程之間的關系，實現課程體系的貫通式教學。例如，為了更好得與計算機系統結構課程銜接，“現代SoC設計”主講教師要為“計算機系統結構”課程開設“指令集設計”“流水線技術”等講座，激發學生的學習興趣，明確計算機系統結構課程在現代SoC設計教學中的地位和聯系[2]。

2）增加對硬件設計的綜合分析。在團隊教師協助下，增加對基于ESL的SoC設計、基于平臺的SoC設計等的介紹和學習，為后繼課程做好技術鋪墊，積極引導學生思考，重新認識硬件基礎對于專業學習的重要性，改變“重軟偏硬”的思想，而深化“軟硬結合，相得益彰”的認識[2]。

開展遞進式的教學實踐項目 在實踐教學過程中需要遵循“由淺入深、由簡到難”的原則，同一個知識點可以安排多個實驗，遞進式地讓學生掌握相應的知識點。比如在涉及RTL級代碼綜合優化的實驗時，可以分Step、Hold時序分析與講解、靜態時序分析、綜合優化策略等內容進行，形成從基礎到高階的遞進，讓學生遵循自然學習規律完成知識點的掌握。同時，實踐教學內容一定要按照設計流程層層遞進，從最初的RTL級代碼編寫規范開始，然后進行設計綜合、布局布線、時序分析、物理實現與驗證等步驟，在理解工具腳本的基礎上層層推進，最后實現對全流程的掌握[6]。

以項目為牽引，實現動手能力的再提高 實踐教學只能將學生領進門，個人的造詣必須在實踐中演練。否則，實驗做得再好，也只能是紙上談兵。以“項目”為引導，可以從根本上提高學生學習主動性，提高學生的設計和實踐能力。實踐教學實驗的設計往往只包括最基礎的操作和應用，難以覆蓋工程實現的方方面面，必須在實踐項目的鍛煉中才能不斷地提高科研能力，實現實驗教學的最終目的[4]。

4 實踐教學改革效果

多年來通過上述教學內容和實踐環節的改革探索，SoC設計課程體系建設得到進一步完善，教學質量也提升了，成效顯著，主要體現在以下幾個方面。

緊密銜接課程，奠定扎實的理論基礎 俗話說得好，基礎不牢、地動山搖。在進行SoC設計課程講授前，對前導課程的知識點進行回顧與梳理，可以幫助學生快速地進入角色，部分與SoC設計課程銜接緊密的課程需要提前進行預習。根據學生調查顯示，在鞏固學習模擬與數字電路等先導課程后，現代SoC設計課程中所涉及的基本原理更容易被理解，實踐內容也更容易被掌握，更容易接受；同時，學好現代SoC設計課程后，對微處理器設計、可重構SoC學習有很大促進作用[2]。

提高SoC設計技術，為項目研發培養生力軍 通過本課程學習，大大激發學生的學習熱情，學生也更愿意投入到硬件設計、嵌入式系統設計中來。在研究生開題時，很多學生基于對SoC設計的熱情選擇類似的課題開展研究，積極投身到SoC設計中來，有些甚至成為項目研究的主力，能獨立完成一個功能IP從前端到后端設計的所有設計流程，在項目研發中發揮了重要作用[2]。

篇6

關鍵詞:RF電感;PDK;研發;難點;解決

1引言

1.1 射頻電感和PDK定制的需求

隨著集成電路與通信技術的發展,射頻收發機系統的CMOS全集成已經成為發展趨勢,并且已經被廣泛應用于手機、射頻芯片(RFID)、測試設備、導航系統(GPS)、雷達、終端無線方式互相連接的技術(Wi-Fi)以及衛星無線電等應用的高頻模擬電路和信號處理中。而其中,電感作為最重要的無源組件之一,承擔著射頻電路中的幾項主要功能,包括:電路調諧、阻抗匹配、高通和低通濾波器,以及RF扼流圈等。RF電感的性能,將直接影響到射頻電路甚至是電子產品的質量。基于RF全定制芯片設計流程的參數化設計套件(Process Design Kit,PDK)――工藝設計套件提供了完整的解決方案。

1.2 華潤上華0.18 微米 模擬/射頻 工藝介紹

華潤上華模擬/射頻 工藝CMOS 0.18um MS/RF是晶圓代工廠基于客戶對于數模混合、射頻開發兼容的需求而開發的可廣泛應用的新工藝,能夠提供1.8V電壓內部器件、3.3V或者5V 電壓接口器件,同時提供Native VT、Medium low VT器件、高性能電容、高精度硅電阻、可變電容器、射頻電感等可供選擇的特殊器件,可方便客戶大規模,數模/射頻集成的電路設計。

1.3本文研究內容

本文中,主要基于CSMC 0.18um MS/RF工藝,研究解決射頻電感參數化設計套件實現中,準確反映工藝模型特征參數、各種參數之間的參數傳遞及其作用所出現的難點和處理方法。

本文將具體介紹參數化設計套件(PDK)的設計流程和圖形技術編輯器(GTE)的實現方式,并重點介紹難點的解決方法學和質量保證(QA),最后是結束語。

2 射頻參數化設計套件的

實現流程和方式

參數化設計套件(PDK) 是為模擬/射頻混合信號IC設計而提供的完整工藝文件集合,是連接IC設計和IC工藝制造的數據完整平臺。作為面向特定工藝的設計包,PDK支持的IC工藝包括:CMOS、雙極、BiCMOS、SOI和GaAs,RF等。圖1很好地說明了PDK所含內容和設計流程及設計工具之間的關系。

2.1 傳統參數化設計套件開發流程介紹

PDK的參數化單元(PCell)和CDF(相同格式定義)和反饋程序控制(Callback)都是由SKILL語言開發的。SKILL編程語言是一種高級的交互式語言。目前,SKILL是一種開發PCell的主流解釋性語言,能在Cadence Virtuoso環境中被立即執行。其特有的面向對象設計(ROD)命名方式,可以簡化尋找對象標志(ID),特別在開發層級PCell時底層對象的尋找和調用。更重要的是,它允許用戶訪問和控制所有工具環境中的組件:用戶接口管理系統、設計數據庫和設計工具的命令庫[1,2]。

面向對象設計(ROD)是一套高級的SKILL函數的集合,并且被廣泛地應用于從簡單到復雜的版圖對象以及這些對象之間的空間關系。

比如描述MOS的折疊柵極(fingers)最大最小值的控制與返回,以及與其它參數w,fw的關系:

( fingers

min = ST18_hvmosValue(param ?dpt dpt ?type 'min)

max = ST18_hvmosValue(param ?dpt dpt ?type 'max)

PasCdfValidateInt(paramId ?min min ?max max ?mode mode)

PasCdfCommitValue(paramId)

w = cdfParseFloatString(cdfId->w->value)

fw = cdfParseFloatString(cdfId->fw->value)

if( stringp(w) && stringp(fw) then

if( rexMatchp("iPar( *\"w\" *)" fw) then

tconc(doList 'fw)

else

tconc(doList 'w)

)

else

tconc(doList 'w)

) ; ** if stringp **

fingers = cdfParseFloatString(paramId ->value)

when( numberp(fingers) &&fingers < 2

when( cdfId->connectSD

cdfId->connectSD->value = "None"

)

)

然而隨著模擬混合信號設計要求不斷提高,使用器件的種類越來越多,對PCell的功能和參數要求也越趨復雜和完善,但使用傳統的開發方式將很難保證PDK開發的時間和質量。對于開發者來說,基于0.18um MS/RF工藝研發一個MOS器件,通常這個器件需要有上百個變量賦值,上千個ROD圖形對象坐標校準以及上萬行SKILL代碼編程與排錯。難以想象,如果用這種SKILL開發方式,能有效的完成所有的參數化單元庫。

2.2圖形技術編輯實現優化的參數化設計套件開發方式

基于用SKILLl編程式開發PDK的困難,經過多年的反復摸索,目前我們采用了圖形技術編輯(GTE)的方式來優化開發,在本次研究中,我們使用PDK開發設計工具GTE。它是一款為使用者設計的圖形化界面的編輯工具,可以通過圖形化的方式定義、編輯模型、工藝規則等,并且以文檔的方式將這些信息保存起來。通過使用GTE,我們可以實現對RF Pcells、CDF 參數等模塊的定義和編輯。根據積累的開發經驗,我們可以總結出PDK開發的設計流程如下。

Pcells(Parameterized Cells參數化單元):它由SKILL語言編寫,同時其對應的版圖通過了DRC和LVS驗證,加速設計周期,方便設計人員進行原理圖驅動的版圖(Schematic Driven Layout)設計流程。器件的屬性描述文件 (Component Description Format,CDF)定義了器件類型、器件名稱、器件參數及參數調用關系函數集Callback、器件模型、器件的各種視圖格式等。

3射頻電感PDK開發的難點和處理

3.1射頻電感的參數控制

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射頻電感器件的仿真特性需要包含仿真時所需的參數:r―電感半徑,tn―電感圈數,w―電感線圈寬度,s―電感線圈間距; 頂層鋁(Topmetal)控制等。 這些參數在RF PDK中都需要準確反映出華潤上華的工藝要求和模型測試的范圍。

3.1.1 準確反映工藝參數

華潤上華電感模型要求網表格式:

X_ind_spi_rf (1 2 0) ind_spi_rfr=30u t=2.5 s=2u w=8u

X_ind_dif_rf (1 2 0) ind_dir_rf_w8s1d5r60n3d5 r=60u t=3.5 s=1.5u w=8u

其規定了RF電感的模型名稱(model name),以及在hspiceD,Spectre網表中必須包含的參數和調用方法等,所以我們在GTE中首先要定義例如:

如圖3所示,我們在GTE中首先對射頻 器件仿真當中所使用到的參數進行定義。其中w代表了環形鋁的寬度,r代表了最內圈鋁的半徑,turns代表了射頻電感中環形鋁的圈數。它使得網表可以正確的產生,如圖4。

3.1.2 CDF參數的定義和程序的控制

射頻電感包含所需要的所有的參數,CDF參數中都要定義。

圖5為對CDF參數的定義,radius代表了最內圈鋁的半徑,turns代表了射頻電感中環形鋁的圈數。根據華潤上華0.18umMS/RF工藝和模型中對射頻電感的要求,為了保證射頻電感仿真和工藝生產更大的一致性,間距(space)、寬度(width)、半徑(radius)、圈數( turns)只能在相對固定的幾個參數之間選擇,并不能任意的選擇。在single-end inductor(單端電感)CDF器件參數中,對“個數(multiplier)”,“間距(space)”,“width(寬度)”,“radius(半徑)”,“turns(圈數)”的范圍進行了定義,

其中規定space的選擇為:1.2um,2um,4um;

width為:8um,12um,16um;

radius為:30um,45um,60um,90um;

turns為:2.5,3.5,4.5,5.5,6.5,7.5。

這個難點就需要用callback程序來實現控制[4]:

procedure( st18_checkIndParam( cdfId dpt "oo" )

let((grid allGroups thisGroup value)

grid = dpt->grid

allGroups=list(dpt->validGroup1 dpt->validGroup2 dpt->validGroup3 dpt->validGroup4 。。。。)

thisGroup=list(cdfId->width->value cdfId-> space->value cdfId->radius->value cdfId-> turns-> value)

member(thisGroup allGroups)

) ; ** let **

)

其中validGroup1 (1.2um, 8um, 30um, 3.5)…

或者是實現Differential Inductor時,通過:

case(cdfId->model->value

("ind_dif_rf_w8s1d5r60n3d5" cdlModel="IA" width="8" space="1.5" radius="60" turns="3.5")

("ind_dif_rf_w8s1d5r60n5d5" cdlModel="IB" width="8" space="1.5" radius="60" turns="5.5")

("ind_dif_rf_w8s1d5r60n7d5" cdlModel="IC" width="8" space="1.5" radius="60" turns="7.5")

("ind_dif_rf_w8s1d5r120n3d5" cdlModel="ID" width="8" space="1.5" radius="120" turns="3.5")

(t cdlModel="IA" width="8" space="1.5" radius="60" turns="3.5")

)

來實現“Fix layout” ---固定版圖的控制。

使用反饋程序(callback)的確認,幫助我們確認了電感的4個參數的工藝實現的準確要求,與模型的測量范圍達到一致。解決了電感圖形超過模型要求的難題。

3.2 射頻電感的后端參數化單元難點與解決

3.2.1圖形參數的可遷移性

研發射頻參數化單元時,需要使用大量的參數運算,我們可以在GTE中定義全局變量,在工藝發生改變或者參數需要調整時,能達到方便的管理和更新,如圖6。

3.2.28角形射頻電感參數化單元版圖

在開發8角形參數化單元版圖時,面對圖形復雜,需要準確對應每段線圈坐標的難點。我們首先要對開發參數化單元版圖時所需要的CDF參數進行定義,如:

然后在GTE中對所使用的全局變量(global parameter)和本身CDF定義進行調用如[5]:

dpt = PasGetDeviceProps( cv )

W=float(evalstring(width))

S=float(evalstring(space))

p=PasCeiling((S+W)/4 grid t)

r=PasCeiling(float(evalstring(radius)) grid)

R=PasCeiling((r-p/2) grid)

NT=evalstring(turns)

NR=pcFix(evalstring(turns))

NQ=pcFix((NT-NR)/0.5 + 1e-6)

msCont=if(nContRing

wM1=max(mwM1 nContRing*msCont+(nCont Ring-1)*msCont+2*meM1Cont)

…

在GTE中開始對8角形參數化單元進行圖形化編輯:

在圖7中,可以看到我們定義出了a[1][0][1], a[1][1][1], a[1][2][1], a[1][4][1],一共4塊鋁的形狀、尺寸,以及它們之間的相對位置關系。同時,a[1][0][1], a[1][1][1], a[1][2][1], a[1][4][1]構成了射頻電感中最內圈的鋁。射頻電感的其余部分將以這4塊鋁為基礎,確定它們各自的尺寸和相對位置關系。

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圖8中,以圖7中定義的a[1][3][1]為基礎,開始定義射頻電感中其余圈的鋁的形狀、尺寸,以及它們之間的相對位置關系。

圖9中,以a[1][3][1]為基礎,定義了從a[1][3][1]引出的鋁(metal),同時定義從a[1][3][1]引出的鋁(metal)為電感的”負(minus)”端。

圖10中,以電感最外圈的末端鋁(metal),即在圖7中的a[i][1][1]為基礎,引出電感的另外一端,同時命名為”正(plus)”端。

圖11中,以電感最外圈的鋁為基礎,定義了非工藝層次INDUM_mark的尺寸和位置,來區分鋁的用途――在INDUM_mark中的metal,作為電感。INDUM_mark層次是為了在后端物理驗證中與一般器件區分,屬于設計用途的層次。8角形的電感圖形就基本實現。

3.2.38角形射頻電感參數化單元頂層鋁選擇

怎樣通過反饋程序(callback) 的定義在參數化單元中實現頂層鋁的選擇?我們需要解決不同客戶對電感的工藝選擇的需求,可以把頂層鋁一直定義為厚鋁,而底層鋁通過以下函數傳遞:

case(cdfId->topMetal->value

("thickmetal4" underPass="A3" layTap="A2")

("thickmetal5" underPass="A4" layTap="A3")

("thickmetal6" underPass="A5" layTap="A4")

(t underPass="A5" layTap="A4")

)

3.3 射頻電感參數化設計套件的質量保證

當我們分別在GTE[6]流程設計完成RF電感的前端參數和后端版圖之后,接下來在進行相應的質量保證(QA)檢查中檢查確認參數化單元中的建模沒有違反CSMC 0.18微米 MS/RF 工藝的設計規則要求,以及滿足各種仿真參數的傳遞。(需要強調的是,在QA 圖形的建立中需要建立大量的數據庫,涵蓋所有的設計規則需要檢查的內容,以及對應器件參數的匹配和一致性,我們在這方面也積累了多年有效的方式方法,形成了一套完整的檢查體系和流程,這里不一一贅述。

4結束語

本文采用了實事求是、嚴謹、貼近實際的基本思想和方法,對射頻電感實現難點和解決進行了分析,確定了射頻電感的各項主要參數,以及參數化單元的具體圖形化結構,并且對其進行了QA驗證。

另外,由于篇幅關系以及技術保密的原則,本文中只對射頻電感參數化設計套件的開發過程中的難點進行了剖析,并未對細節上的處理進行說明。但是本次研究對如何利用參數化設計套件對射頻電感實現參數化和建模進行的分析和說明,分享了關于研發基于CSMC 射頻工藝的參數化設計套件有效的方式和方法。

CSMC設計服務中心密切配合華潤上華模擬代工廠的發展方向,在建設配套工藝設計平臺的參數化設計套件中,采用了各種優化的設計開發方法,也為客戶高效的高質量的提供了套件庫,幫助更多的客戶成功開發模擬和混合信號產品。用射頻參數化設計套件庫去開發設計產品將成為芯片設計的主流。

參考文獻

[1] Ming Yu, XiaoBo Zhu ,Yu Peng “Speed up MS/RF PDK development in PAS”

[2] Cadence Design Systems, Inc., "SKILL Language User Guide Ver 06.30”,sourcelink.省略, Sep. 2004,pp. 31-50.

[3] Cadence Design Systems, Inc., "Virtuoso Parameterized Cell Reference Ver 5.0”,sourcelink.省略, Aug. 2004,pp. 15

[4] Cadence Design Systems, Inc., “Virtuoso Schematic Composer SKILL Functions Reference “

[5] Cadence Design Systems, Inc.,” Interprocess Communication SKILL Functions Reference “

[6] Cadence Design Systems, Inc.,” Cadence PAS GTE Verification Reference

Manual, Product Version 03.02, March 2008”

作者簡介

王浩,華潤上華設計服務中心設計二處設計一部,資深經理;

黃勇,華潤上華設計服務中心設計二處設計一部,課長;

篇7

EDA工具的多形式進化

集成電路正在步入一個冰火兩重天的階段，紅火的是應用市場，各種新產品層出不窮，對芯片的需求量成指數增長，冰冷的是居高不下的設計成本，開始下降的工藝演進速度。在上下兩重合力下，EDA工具要如何應對？

Mentor公司的策略是以通用模塊的靈活配置來實現差異化，Mentor Graphics亞太區技術總監Russell Lee表示，“我們會提供一些基礎功能模塊，這些模塊具有可移植性，能放在不同的應用產品中。”他進一步解釋，“物聯網以后有安全性的考量，汽車產品、金融卡和手機支付同樣有安全性的考量，Mentor會提供有安全性保證的嵌入式模塊，讓客戶設計出的硬件在不同的操作系統下均達到安全要求。”

提到安全性，則是Synopsys公司目前的主攻方向，Synopsys亞太區總裁林榮堅說，“我們看到設計行業存在一個瓶頸，就是軟件的安全性和質量問題。現在嵌入式和應用軟件越來越復雜，動輒數萬甚至數百萬行代碼，存在漏洞的可能性非常大。我們的方法是利用技術手段建立一個防護網，在相關的IP接口上面提供安全防護，并且通過技術對軟件代碼進行掃描檢測安全性問題，讓接口更加強壯，更加難以被入侵。這將給軟件和硬件部分都提供更高的安全保障”。

除了差異化和安全性外，EDA工具進化的最大動因還是來自于芯片設計流程的變化。“過去比較偏重干功能性的驗證，但是隨著設計復雜度的提高，驗證的門檻不斷增加”，楷登電子（Cadence）全球副總裁兼亞太區總裁石豐瑜就認為，芯片廠商現在要做系統級的驗證，EDA工具就要適時跟進。“過去EDA公司在驗證上面投資并不是很多，并購的公司絕大部分還是以實現為主，前端、后端、構架，甚至售后，基本上就是增加效率，但這幾年在驗證上的投入越來越高，我們最近并購的一家就采用了數學方式的驗證，這些創新的驗證方法未來幾年會陸續增多，讓所有的芯片設計公司，還在流片的時候就能信心高一點”，他補充道。

與這些國際廠商一樣，本土的EDA工具也在不斷演進。華大九天副總經理楊曉東就表示，公司的產品在SoC后端方面進行了很多創新，特別是針對持續性問題方面。目前，國內前十大IC設計公司，有4家采用了華大的產品。該公司現在主推的ALPS技術，使仿真速度有了幾倍的提高，配合華大在版圖數據處理上的能力，形成了一個獨特的解決方案。

一切圍繞IP

國內的芯片公司發展很快，很大程度上也得益于IP數量的豐富。于是，問題就來了，用別人的IP好不好，如果用了，怎么用才算好？

臺積電TSMC中國業務發展副總經理羅鎮球給出的標準是，看買來的IP能不能發揮作用，如果能造出好產品，就是用對了；如果在產品后期，胡亂堆積IP，使得成本高企，那就是沒用對。

VeriSilicon創始人、董事長兼總裁戴偉民也認為不必所有功能都自己開發，但是他強調，一味跟風，為了用而用是不可取的，“好比市場流行10核芯片，如果開發個8核的就不能賣，這就走入了誤區。”

Russell對這個問題有自己的看法，“過去幾年，中國企業因為使用了成熟的IP，造成了跨越式發展，但現在他們已步入世界前沿，沒有再能學習的對象了，這時候就不能靠堆砌IP來做設計，要開發自主的IP。”

其實，IP這種模式下，EDA廠商也是得益者，如Synopsys公司，現在就是全球最大的接口IP供應商。

“EDA公司賣IP，是因為IP商業模式和EDA工具的是非常類似的，銷售的客戶群也一樣”，楊曉東說，“對于華大來說，EDA業務和IP業務就是相輔相成的，目前主推的IP聚焦在數模混合產品上，因為公司有很多年的積累，并且，銷售IP的同時也促進了EDA的銷售。”

晶圓廠的進擊

臺積電要在南京建廠，聯電要在廈門建廠，中芯國際的新廠即將投入運營，在新工藝節點即將到來的時候，頻頻出擊的晶圓廠意欲何為呢？

臺積電是去年半導體行業的大贏家，憑著16nm工藝的成功，不斷向lOnm發起沖擊。但是，lOnm會如期成功嗎？對于此，羅鎮球給出的答案是：必須能。“設計成本和先期支出太大了，如果沒有辦法大批量生產，前期的投入就會打水漂”，他進一步補充，“要以高附加價值和市場需求量大的產品來開路，用產量來分攤前期支出，目前，除了移動計算、圖形處理、網絡芯片等既有的應用外，可以預見云計算和汽車電子都會有大量的需求。”

同樣來自臺灣的UMC（聯電）目前專注于28nm工藝，他們有著自己的步調。UMC資深副總經理徐建華認為28nm在2018年之前仍是主流之一，他說，“先進的工藝很大程度由經濟問題來左右，更先進的工藝代表著更高的設計成本，這樣會使得采用先進工藝的客戶數量減少，或者產品的數量減少；UMC在工藝上的特色將是競爭力之所在。”

對于這些外來的和尚，本土的代表中芯國際有何看法呢？“半導體本來就是一個全球化的產業，不管在哪里建廠都無所謂，關鍵之處在于這些新增的產能是不是由市場機制激發出來的？如果是市場有效需求激發，這是好事情，中芯持歡迎開放的態度；但如果是因為政府扶持而帶來的產能過剩，繼而導致整個產業出現惡性循環，就要警惕”，中芯國際（SMIC）市場銷售資深副總裁許天齦出了回應。

實際上，中芯國際今年也有大動作，今年6月與lmec――世界頂級知名的材料工藝研發單位，及高通和華為達成四方合作協議，共同成立了中芯國際新技術研發公司，一起為面向14納米及以下的FinFET工藝量產而做研發。通過這樣的上下游通力合作模式，既可以加快我們研發的速度，也可以縮短他們產品上市的時間，少走彎路。目前，中芯國際在FinFET專利上的擁有數量居于全球十強。

獨辟蹊徑

晶圓廠的擴張不單是產能上，還有向下游滲透的趨勢，比如開始自己做封裝，這就對封裝廠產生了壓力。

對這個問題，晶方半導體副總經理劉宏鈞的回答是：在夾縫中生存，“我們是用前道的工藝設備和人，做了很多后道的事情；術業有專攻，我們自己還是有技術積累的，只要比別人更精細，就能生存；況且，這個市場足夠大，在目前這個階段，將來五年里面不會出現被晶圓廠搶后道生意的局面，包括我們國內的Foundry，還需要在自己的領域投入更多的時間、精力、財力。”

作為上市公司的晶方每年都要投入上百萬美元，申請大量的專利，特別是在SiP方面，以作為戰略儲備。

有挑戰也就有機遇，晶圓廠的擴張也帶來了新的商機，比如，怎樣用生產鏈中的數據來服務芯片設計商。普迪飛（PDF Solutions）就是這樣一家專門從事優化研發進程，加快產品上市時間，進行生產線控制的公司。據普迪飛（PDF Solutions）公司全球副總裁兼中國區總裁房華介紹，該公司的軟件旨在整合全產業鏈的數據，并通過大數據挖掘的辦法，找出設計、生產中遇到問題的原因，并提供解決方案。“設計公司與代工企業之間是通過一整套設計規則來溝通的，進入先進工藝后，設計人員如果還只是根據設計規則發揮自己的想象力，做出來不受限制的設計，勢必將帶來過大的變異性，這將導致工藝生產變得非常困難”，他呼吁，“對整個產業鏈，能夠以更加開放的心態，能夠把數據共享，使得大家都能夠實時的、及時做決策，這樣才能實現共同進步。”

產業集中度提高的利弊

2015年的一個熱詞就是并購，國外在并購，國內也在并購。并購使得產業中的巨頭越來越大，規模效益越加明顯。那么，產業集中度的提高，是好還是壞呢？

羅鎮球認為設計企業的數量絕非多多益善，并購的節奏在中國大陸地區仍顯緩慢，“安華高（Avago）和博通（Broadcom）都合并了，那還有什么公司不能并購呢？”

他強調，企業合并完成之后，由于人才、技術和資金變得更為充足，做出尖端產品、高毛利率產品的幾率會高出很多。

Russell對此比較謹慎，“我認為國內并不是有那么大的必要性去并購，除非有1+1大干2的效果，中國需要百家爭鳴，需要釋放多種設計想法，但在并購過程當中，一些想法反而被磨滅了。”

這兩方都是從宏觀的角度來看這個問題，從企業自身的發展角度，劉宏鈞認為并購還是必須的，“如果不抓住機會（并購），你就有可能錯失中國市場火車般前進的速度。

戴偉民博士對這個問題看得很開，他認為并購不會有太大影響，有新想法出現的時候，新公司也會立刻出現，“中國人很喜歡自己做老板，就是喜歡開公司，數量不會少，不要怕數量少，絕對不會少”。

展望2016

對于2016年，大部分嘉賓還是持樂觀態度的，區別就在于程度。

戴偉民博士認為，增速或許會慢一些，但是問題并沒有那樣嚴重，至少中國市場仍將保持較高增長。他分析稱，以前投中國資本大部分投資晶圓廠，現在開始投設計，明年開始投更多，資本力量還是很大的。現在大基金、地方政府、企業三股力量下去，國內IC設計業發展應該會更好。”

林榮堅也持樂觀態度，“我認為整體還是好的，今年看到很多的亮點，甚至有計劃的并購，包含行業里面重要級的發展；有兩家公司已經進入行業前十名，還有很多中型的公司，我個人是比較樂觀的”。

羅鎮球相對比較謹慎，他認為，“明年智能手機的成長不會像過去四五年那么高，再加上物聯網的產品、汽車電子的產品、云計算的產品還沒有接上來，所以我覺得明年就算有成長也相當有限。”

篇8

根據儲能介質不同，復進機分類很多，大部分牽引火炮、自行火炮及坦克采用液體氣壓式復進機。而液體氣壓復進機又分液氣混合式和液氣分離式兩種。液體氣壓式復進機結構緊湊，可控制液流通道，調節復進速度，應用較廣。其缺點是氣體的工作特性隨溫度變化較大，復進機中所用的液量較多，約占總容積的一半以上，必須經常檢查液量和氣壓。

目前，檢查火炮復進機液量的通用辦法是：炮身在正常位置時，測量一次復進機的氣壓，然后使炮身人工后坐一定距離，再測出第二次氣壓，依據氣壓的變化來確定復進機內的液量是否在允許范圍內。這種方法不但精度低、人為誤差較大，而且操作復雜，尤其是使炮身人工后坐比較費時費力。針對液體氣壓式復進機液量檢查復雜的問題，已有一些相關研究。液氣分離式復進機的檢查基本可以做到快速準確，但檢測裝置很難做到便攜，尤其是液氣混合式復進機的液量檢查由于其結構特點很難做到快速高效。我們通過分析研究液氣混合式復進機，為其研制一套操作便捷、測量結果準確的液量檢測儀。

液體氣壓式復進機結構分析

液體氣壓式復進機按安裝形式可分為桿后坐和筒后坐兩種，按照結構形式可分為二筒和三筒式。其內部氣體用于儲能，液體用于傳遞壓力和密封氣體。基本結構如圖1所示。

圖1復進機基本結構圖

桿后坐的液體氣壓式復進機，由于復進桿后坐，為保證任何射角下液體都能可靠地密封氣體，通常采用兩個筒。一個筒存儲高壓氮氣，稱為儲氣筒；另一個筒內放置帶復進桿的復進活塞，稱為工作筒。儲氣筒內放入部分液體以密封氣體，保證小射角時氣體不致逃逸，在工作筒后端的下方或側方開通孔與儲氣筒相通，并使通孔在任何射角下都埋入液體中。為保證復進機正常工作，必須使復進機內氣體初壓和初容積在設計的范圍內，為此設置一開閉器作為檢查、調整液量和氣壓的安全通道。

筒后坐的液體氣壓式復進機，后座部分的質量相對增大，為保證在任何射角下，液體都能有效地密封氣體，一般采用3個筒套裝的結構。在內筒和外筒中間增加后方開有通孔的中筒；同時，內筒或中筒相對外筒作偏心布置。

超聲波式檢測技術介紹

根據液體氣壓式復進機的特點，基于STC89C51單片機，采用超聲波技術，設計超聲波式液量檢測儀。超聲波液量檢測儀是根據超聲波在不同介質中傳輸速率的不同，找到復進機中的氣液分界面，進而求出復進機的液量。

超聲波是指頻率大于20kHz，并且能在連續介質中傳播的彈性機械波。具有以下優點：

①方向性好。超聲波具有像光波一樣的方向性，經過專門的設計可以定向發射，利用它可在被檢測對象中進行有效的探測。②穿透能力強。對大多數介質而言，它具有較強的穿透能力，特別在一些金屬材料中，其穿透能力可達數米。③能量高。超聲檢測的工作頻率遠高于聲波的頻率，具有很高的能量。被檢材料的聲速、聲衰減、聲阻抗等特性攜帶有豐富的能量轉換信息，成為廣泛應用超聲波檢測的基礎。④遇有界面時，超聲波將發生反射、折射和波型的轉換。利用超聲波在介質中傳播時的這些物理現象，經過巧妙的設計，使得超聲檢測工作的靈活性、精確度得以大幅度提高，這也是超聲檢測得以迅速發展的原因。⑤對人體無害、適應性強、檢測靈敏度高、設備輕巧、使用靈活、檢驗速度快。

1超聲波傳感器

目前，超聲波產生方式大致有兩類：一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；機械方式有加爾統笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。在工程中，目前較為常用的是壓電式超聲波傳感器。

壓電式超聲波傳感器是利用壓電晶體的諧振來工作的。壓電式超聲波發生器的內部有兩個壓電晶片和一個共振板，當它的兩極外加脈沖信號，且其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片將會發生共振，并帶動共振板振動，產生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉換為電信號，這時即為超聲波接收器。

2超聲波反射檢測原理

超聲波反射檢測常用于距離的檢測，其反射檢測原理如圖2所示。在超聲探測電路中，發射端得到輸出脈沖為一系列方波，其寬度為發射超聲的時間間隔，被測物距離越大，脈沖寬度越大，輸出脈沖個數與被測距離成正比。超聲測距有以下方法：

①取輸出脈沖的平均值電壓，該電壓(其幅值基本固定)與距離成正比，測量電壓即可測得距離；

②測量輸出脈沖的寬度，即發射超聲波到接收超聲波的時間間隔t，由單片機的定時功能實現對超聲波信號的準確計時，故被測距離為L=1/2vt。其中，L為測量的距離長度；v為超聲波在空氣中的傳播速度。本文提及的液量檢測采用第②種方案。

STC89C51單片機的Tmier寄存器實現從P1.0口輸出方波信號。當單片機控制超聲波發生器向某一方向發射超聲波波束，在發射波束的同時，單片機內部定時器開始計時。在傳播過程中，超聲波遇液面（被測物）后反射回波，超聲波接收器接收到第一個反射波后，定時器停止計時。定時器所計的數據就是超聲波所經歷的時間，通過公式計算就可以得到傳感器與液面之間的距離。

超聲波液量檢測適用于高精度的中長距離測量。超聲波的聲速與溫度有關，如果溫度變化不是很大，認為聲速基本不變。如果液量檢測精度要求很高，則應通過溫度補償的方法來加以校正。不同溫度下超聲波在空氣中的傳播速度隨溫度變化關系為v=331.4+0.61T。

其中，T為實際溫度；v的單位為m/s。

圖2反射檢測原理圖

由金屬和液體、氣體構成的復進機，有較大的聲阻抗差并存在許多聲學界面。由于超聲波在不同的介質中傳輸速率不同，超聲波在其中透射會有較強的反射、散射、吸收和波形畸變等一系列聲學現象。不同的物質特性，其聲學特性各不相同。當有空洞或裂縫時，超聲波傳輸路程加大，波幅明顯降低，繞射信號和直達信號間存在相位差，因此可以對復進機進行超聲波檢測。

目前，在火炮復進機液量的檢測中所常用的聲學參數為聲速（波速）、振幅、頻率以及波形。還有一聲學參數-衰減系數，在現場檢測中難以運用，通常只用于室內試驗研究中。

①聲速（波速）。聲速即超聲波在介質中傳播的速度。各種材料的聲速與其彈性性質有關，也與其內部結構（孔隙、材料組成）有關。不同組成的復進機，其聲速各不相同。一般來說，彈性模量越高，內部越是致密，其聲速也越高。

②振幅。振幅一般指接收到的超聲波能量。接收波的振幅與接收換能器處被測聲壓成正比，所以接收波振幅反映了接收到的聲波強弱。在發出的超聲波強度一定的情況下，振幅值大小反應了超聲波在復進機中衰減的情況。而超聲波的衰減情況又反映了粘塑性能。其強度不僅和彈性性能有關，也和其粘塑性能有關，因此，衰減大小，即振幅高低也能在一定程度反映內部結構的變化。

③頻率。在超聲檢測中，電脈沖激發出的聲脈沖信號是復頻超聲脈沖波，它包含了一系列不同頻率成分的余弦波分量。這種含有各種頻率成分的超聲波在傳播過程中，高頻成分首先衰減（被吸收、散射），超聲波愈往前傳播，高頻分量愈少，波的主頻率也逐漸下降。

④波形。波形是指在屏幕上顯示的接收波形。當超聲波在傳播過程中碰到內部氣液分界面、裂縫或異物時，由于超聲波的繞射、反射和傳播路徑的復雜化，直達波、反射波、繞射波等各類波相繼達到接收換能器，它們的頻率和相位各不相同，這些波的疊加會使波形畸變。因此，對接收波波形的研究分析有助于判斷內部結構。

超聲波液量檢測儀硬件設計

1超聲波液量檢測儀組成

超聲波液量檢測儀是根據回波測距的原理設計的，由超聲波的發射器發射超聲波，接收器接收回波。單片機測出從超聲波發射脈沖串時到接收回波時的時間差，再由測溫系統得知超聲波在同溫同介質中的傳播速度，將聲速與時間差相乘，得出傳感器與液面之間的距離并顯示。其系統框圖如圖3所示。

圖3超聲波液量檢測儀框圖

超聲波液量檢測儀采用STC89C51單片機，晶振12M，單片機用P1.0口輸出超聲波換能器所需的40K方波信號，利用外中斷0口監測超聲波接收電路輸出的返回信號，顯示電路采用簡單的4位共陽LED數碼管，斷碼用74LS244，位碼用8550驅動。采用STC89C51來實現對CX20106A紅外接收芯片和TCT40-10系列超聲波轉換模塊的控制。單片機通過P1.0引腳控制超聲波的發送，然后單片機不停地檢測INT0引腳，當INT0引腳的電平由高電平變為低電平時就認為超聲波已經返回。同時，板載LCD1602液晶顯示屏接口，支持電路外擴展，板上已預留40芯外擴展接口。

2單片機STC89C51

STC單片機是一款增強型51單片機，該單片機具有40個引腳，采用雙列直插DIP-40封裝。STC推出的系列51單片機芯片全面兼容其他51單片機。STC89C51可以完成ISP在線編程功能，其內部有E2PROM，可以在程序中修改，而且斷電不丟失數據。此外，它還增加了兩級中斷優先級等，STC89系列單片機的基本特性如圖4所示。

圖4STC89系列單片機的基本特性圖

圖5單片機系統及顯示電路圖

3單片機系統及顯示電路

單片機系統及顯示電路如圖5所示。

4超聲波發射電路

超聲波發射電路如圖6所示。

圖6超聲波發射電路圖

5超聲波接收電路

系統采用CX20106A集成電路對接收探頭收到的信號進行放大、濾波，減少了電路之間的互相干擾，降低了電噪聲。超聲波接收電路如圖7所

圖7超聲波接收電路圖

CX20106A的引腳注釋。①1腳：超聲信號輸入端，該腳的輸入阻抗約為40kΩ。②2腳：該腳與地之間連接RC串聯網絡，它們是負反饋串聯網絡的一個組成部分，改變它們的數值能改變前置放大器的增益和頻率特性。增大電阻R5或減小C16，將使負反饋量增大，放大倍數下降，反之則放大倍數增大。但C16的改變會影響到頻率特性，在使用中一般不必改動，推薦選用參數R5=4.7Ω，C16=3.3μF。③3腳：該腳與地之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應靈敏度低；若容量小，則為峰值檢波，瞬間相應靈敏度高，但檢波輸出的脈沖寬度變動大，易造成誤動作，推薦參數為3.3μf。④4腳：接地端。⑤5腳：該腳與電源間接入一個電阻，用以設置帶通濾波器的中心頻率f0，阻值越大，中心頻率越低。⑥6腳：該腳與地之間接一個積分電容，標準值為330pF，如果該電容取得太大，會使探測距離變短。⑦7腳：遙控命令輸出端，它是集電極開路輸出方式，因此該引腳必須接上一個上拉電阻到電源端，推薦阻值為220kΩ，沒有接收信號時該端輸出為高電平，有信號時則產生下降。⑧8腳：電源正極，4.5～5V。

超聲波液量檢測儀軟件設計

超聲波液量檢測儀的主程序采用鍵控循環工作方式，當按下測量鍵時，主程序開始調用發射子程序、接收子程序、溫度檢測子程序、定時子程序和液量檢測子程序，并把測量結果在顯示器上顯示出來。主程序流程圖如圖8所示。

由于超聲波發射探頭和接收探頭距離較近，當發射探頭發射超聲波后，有部分超聲波沒經過液面反射就直接繞射到接收探頭上，這部分信號是無用的。設計中設定延時時間為1ms，采用延時技術來解決這個問題，即在發射極發射超聲波1ms內，通過軟件關閉所有中斷，接收電路不理睬此期間接收到的任何信號，1ms后立即啟動INT0，當接收到回波信號時INT0停止。此時INT0所記錄的CPU發送脈沖信號的前沿到回波脈沖信號之間的時間才是所需的。

圖8主程序流程圖

結語

采用超聲波液量檢測儀對火炮復進機液量進行檢測試驗，得知其最大檢測距離為5m，測量誤差為3cm，測試結果如表1所示。

表1測試結果（超聲波波速未進行溫度補償）實際值/mm測量值/mm誤差值/mm

50428

100937

1201191

240244-4

340347-7

450460-10

550562-12

10001019-19

篇9

北京時間4月14日,遠在美國的英特爾總裁兼CEO歐德寧對著剛剛公布的財季報表發表評論,稱“創造了英特爾歷史上最佳的第一季度財報”。而且,“英特爾的產品正在進入一系列令人興奮的新領域。”

就在同一天,北京IDF(英特爾信息技術峰會)進入議程第二天,一個意料之中的――圍繞嵌入式應用展開的探討引發熱議。這一潛力巨大的新興市場被產學研各界認為是IT業界迎來的又一次增長機遇,IDF為先行者“智領先機”奏響了前奏。

沿著互聯網的成長路徑,英特爾架構(Intel Architecture,IA)又一次實現了擴張,計算能力正在因此變得無所不在。

縱觀英特爾的發展歷史,它在重大階段制定的戰略方向,莫不與當時的產業環境密切相關,這就是格魯夫所謂的“戰略轉折點”。

站在轉折點上,英特爾成功與否的關鍵在于,能否把充滿變革甚至威脅的態勢轉化為一種強有力的良性力量。

格魯夫時代,英特爾經歷了從推動基于開放標準和架構的個人電腦發展,到全面擁抱互聯網的轉變。當時,互聯網的到來就是影響英特爾發展的“10倍速因素”。

互聯網沖擊著各個行業,包括英特爾的主營業務――處理器。用戶對大型后端設備的依賴程度會越來越強(當時英特爾還沒有進入服務器市場),而終端設備則可能因此走上廉價與低性能之路,英特爾還會繼續創新嗎?就在那一次,英特爾以互聯網為首要驅動力,以IA架構為開路先鋒,完勝地實現了互聯網時代的轉型。

IA架構不僅進入了服務器領域,而且還激發了軟件應用在IA平臺上的極大豐富,借以向競爭對手豎起了高高的門檻。如果軟件不集中且豐富,不僅IA處理器被依賴的程度將受到極大削弱,也不利于網民應用,進而會影響到互聯網發展。

貝瑞特與歐德寧經歷了那一次重大變革,在接下來的時期,他們也根據互聯網發展而及時調整英特爾的航向。2005年1月,接任CEO之前,歐德寧為配合平臺化策略全面調整組織架構,設立五大事業部。這種根據市場需求而做的劃分,在一段歷史時期內適應了技術、產品豐富的特點,以平臺快速定義有效應對了市場變化。

在融合趨勢日趨明顯的情況下,2009年9月,英特爾又進行了一次組織架構的重大調整,一種分久必合的改變。此時的調整有利于以統一的IA架構來增強產品之間的合力,推動IA架構無處不在的愿景早日實現。

在互聯網的早期階段,臺式機、服務器以及后來出現的筆記本電腦是聯網的關鍵,也是英特爾的利潤根基。而隨著互聯網開始引入個性化和移動性的屬性,終端形態就開始發生改變,再向更遠看到的物物互聯,就進一步到了深度嵌入式應用的領域。

至此,英特爾迎來了又一戰略轉折點,為此求變拓疆是必然選擇。

歐德寧在任期內的最大成就莫過于將英特爾引領到一片新的水草豐美之地。他曾親自圈定四大百億美元以上規模的新興市場,鎖定方向就是移動和嵌入式互聯網。

方向很明確,路徑也已明朗。英特爾的底牌是統一的IA架構,包括其世界級的制造能力。事實證明,英特爾已經將IA架構延伸到追求極高性能的高性能計算,以及深入人們日常生活的嵌入式應用,并在融合時代進一步拓展到通信等相關領域。

移動互聯網、個性化互聯網、嵌入式互聯網……英特爾一言以蔽之――互聯計算。它篤定,IA架構是產業站在當前的戰略轉折點上推動創新的根基。

未來是“網”的世界,一張聚生智慧、變革民生的大網正在織就。

這里不是英特爾的獨角戲,而是業界名角云集的大舞臺。這里每年的“演出節目”都一樣――創新、趨勢與發展。

對于臺下的聽眾來說,IDF早已成為每年相約交流學習的盛會。值得注意的是,他們當中,已經出現越來越多的新面孔。不僅有發掘創新機會的OEM/ODM廠商、軟件開發商、服務提供商的工程師參會,還吸引來嵌入式、消費電子、通信等領域的開發者。能源、金融等行業越來越多的應用人員也趕來參會,他們對技術趨勢了然于心,將有助于結合業務,制定更長遠的技術路線圖。

“一年前,我們在非常困難的時期舉辦了一屆有意義的IDF。一年過去,‘復蘇’開始,今年IDF帶來的創新話題和機會也就更多。”英特爾副總裁兼中國區總裁楊敘面對這些推動技術和應用進步的活躍因子,自信地表示他們此次將不虛此行。

互聯計算

計算邊界的擴張一直在發生,只是這一次尤其猛烈。IDC 2009年調研后的結果顯示,到2015年,全球將增加10億名聯網用戶,聯網設備將達到100億臺。計算設備已經超越了傳統PC領域。

“我們正在越來越多地看到這種變化發生,計算從電腦擴展到一系列設備,包括手持設備、電視、汽車、數字標牌等一系列設備,所有設備都能實現計算。”英特爾執行副總裁、英特爾架構事業部(IAG)總經理浦大地將這種變革稱為“互聯計算”。浦大地表示,可擴展的IA架構將成為所有通用聯網計算的最佳選擇,計算體驗與設備將無縫協同。

如果IA架構主導計算,當然就實現了統一架構,這也許會讓在各個領域耕耘多年的一些同行丟掉飯碗。

事實證明,IA架構在PC領域的地位已毋庸置疑,問題是,在新興領域呢?IA也能夠復制奇跡嗎?

浦大地表示,英特爾提供的IA架構構建了通用的硬件、軟件和生態系統解決方案。在各種計算當中,通用的衡量指標是性能、功能特性、功耗以及散熱,IA架構就針對這四個方面進行了優化,并始終保持設備之間的兼容性。

在通用架構之上,英特爾打造了兩大微架構,一是優化的高能效表現微架構,用于制造面向服務器和客戶端的至強和酷睿處理器;二是低功耗微架構,用于制造凌動處理器,它被認為是開啟深度嵌入式市場的關鍵產品,英特爾對其寄予厚望。

開放的IA架構不僅在數據中心、客戶端等領域繼續鞏固優勢,還將在各個領域產生規模經濟效應。比如借助消費SoC產品CE4100拓展智能電視和藍光播放器等消費電子市場,借助Moorestown重返手持設備市場。即將上市的首款面向嵌入式市場的SoC產品Tunnel Creek更被認為是開發變革性嵌入式應用的優選平臺。

從計算分層來看,最底層是在摩爾定律指引下的半導體技術創新,目前英特爾CPU與SoC已經在同一工藝之下雙線并行制造,在此之上是英特爾優化的IA架構,再上面則是基于IA平臺發展應用,通過軟件來釋放硬件性能,提供服務。這樣在通用計算市場上的成熟模式,英特爾認為在其他領域依然可以復制。

創新的生意

在統一計算世界里,互聯設備應用潛力都需要通過軟件和解決方案來實現。

互聯計算帶來的聯網機會為開發者創造很多發揮空間,比如手機與上網本銷量大幅增長,以及云計算的快速普及,都為開發者帶來了大量創新商機。

“技術改變了我們與世界互動的方式,英特爾提供從云到最小型設備的構建模塊。”英特爾高級副總裁兼軟件與服務事業部總經理詹睿妮表示,無論消費者身在何處,英特爾都能為其提供真正的沉浸式計算體驗。

在英特爾倡導的統一架構之上,針對軟件開發者,是否有一種單一的統一操作環境?有,答案是MeeGo――英特爾Moblin和諾基亞Maemo開源項目整合后的開源軟件平臺,面向智能手機、上網本、平板電腦、媒體電話、智能電視、車載信息娛樂系統等廣泛的設備類型。這次合作也是英特爾首次因為軟件合作而引發業界震動。

“這是計算與通信的優勢互補,也是相互進入另一個領域最好的學習機會。”開源界活躍分子、英特爾開源技術中心戰略經理陳緒對記者說,在MeeGo平臺上,開發套件將被更新,開發的復雜性也將被通過“封裝”而逐漸屏蔽,開源提供了豐富的選擇,這將極大縮短產品的上市周期。

在方案展示區,基于MeeGo,武漢藍星科技展示了車載信息娛樂系統,針對消防車、豪華商務車、警車、出租車還可以定制不同功能;中標軟件展示了老年電腦、酒店大屏展示、上網本等解決方案。

“我們以前的開發成果在MeeGo都能平滑應用,之后會再基于新平臺進行更新。”中標軟件副總裁曹冬告訴記者,在這次展會上,很多硬件廠商和解決方案提供商在尋找解決方案,MeeGo是個大熱門。

向更遠處看,方案的銷售前景還更為樂觀。英特爾已開始牽頭搭臺唱戲,詹睿妮公布了一項AppUpSM中心(測試版)計劃。利用英特爾凌動開發者計劃和AppUpSM中心,中國的ISV和開發者可以通過網絡,面向包括歐美27個國家在內的廣闊市場進行方案銷售。

英特爾執行副總裁兼IAG總經理浦大地答本報記者問

記者:云計算時代的設備種類很多,對平臺的要求各不相同,英特爾如何從全局考慮云計算產品的配合與優化,實現協同效應?

浦大地:云計算帶來的挑戰就是我們的機會。英特爾在生產技術、開發等各方面都有戰略支持各種產品。實際上我們已經支持了很多產品,而且建立起統一架構,我們確定的IA架構就像磚塊一樣,用來制造各種各樣的設備。一個統一架構能解決兼容問題,各種各樣設備的核心技術是一致的。

這種統一架構在云計算中,在客戶應用中將不斷演進。有人說,所有事情都由云計算來做,終端用戶不需要計算能力了,我不這樣認為。如果所有計算都放在“云”上,能耗、通信帶寬都會遭遇挑戰。一直是“云”中要放一些數據,客戶終端也要滿足用戶需要,二者應該實現完美結合,我們對此都十分關注和投入。現在越來越多的應用更多地關注目標客戶是誰,然后根據客戶需要進行優化。當然,在這個過程中還會不斷演變,這確實很重要。

英特爾過去的成功、未來的成功都取決于規模經濟,實現規模經濟將會更容易、更快地推動行業發展。不要都去開發自己的解決方案,那樣沒有辦法真正實現規模經濟。

記者:互聯計算將引發設備形態的重新定義,包括新興的和改變傳統設計的設備。英特爾如何參與產品形態的定義?

浦大地:對英特爾來說,這并不是第一次重新定義一個市場,或者完全打造一個新市場,服務器就是非常好的例子。20世紀90年代初,沒有x86處理器進入數據中心,那時我們建議服務器廠商采用英特爾的x86解決方案,他們說這怎么能行呢?可現在x86已占據60%左右的市場份額了。我們過去一直不斷通過合作重新定義市場甚至締造新市場,我們通過技術和設計的領先能力,給出一些原來被視為不可能的選擇。

我們需要合作,有時找到的合作者可能并不是在某個行業中已經占據很大市場份額的廠商,他們希望進入但還沒有進入這個行業,而通過市場重新定義,他們可能會找到這樣的機會。電視是很好的例子,完全沒理由說電視不能上網,但要實現沒那么容易,我們需要對電視進行重新定義、重新架構。

總的來說,在重新定義市場或創造市場方面我們有很多經驗。盡管過去成功不代表未來成功,但我們還是相當有信心。

嵌入計算將無處不在

聽過首場主題演講的觀眾,就不會再對嵌入式技術在本次峰會占據的重要地位產生疑慮。到2015年,全球將會擁有100億臺連網設備。而據Gartner預測,2014年全球PC的保有量剛剛達到20億臺。兩者之差所代表的巨大市場非嵌入式系統莫屬。“ 我們正處在歷史的轉折期,在這個互聯計算的世界,人們需要更高的智能和無所不在的互聯網接入能力。”英特爾架構事業部副總裁兼嵌入式與通訊事業部總經理道格拉斯?戴維斯表示:“嵌入式計算將無處不在。”

如今,視頻、移動電話已成為日常所需,甚至也有越來越多的用戶嘗試IP電話,由此帶來電信帶寬在2009年呈爆炸性的增長也在情理之中,但很少有人知道嵌入式處理器在電信網絡中的重要作用。戴維斯表示,如今,電信四大處理功能中的信號處理功能由信號處理器(DSP)實現,數據包處理功能由網絡處理器(NPU)或專用集成電路(ASIC)完成,應用和控制處理由嵌入式至強處理器承擔,未來電信的四大處理器功能將會由完全處理器完成,從而實現了一個指令集架構和一個工具套件面向多種電信應用。

阿爾卡特和朗訊使用英特爾嵌入式至強多核處理器,相對單核性能提高達15倍之多,實現了占地空間和功耗的大幅下降。與此要求類似,中國移動跨界進入云計算領域和對節能減排的迫切需求,恰好為英特爾嵌入式技術提供了用武之地。

“英特爾架構具有的內核性能高、技術發展快的特點,滿足了電信設備商不斷保持設備競爭力的需求。”華為公司硬件事業部首席技術官方志成現場表達了電信設備商對IA架構的評價。

與電信應用相比,英特爾嵌入式技術在汽車電子和消費電子領域的應用則讓大眾消費者看得見摸得著。華泰汽車集團在現場展示了預裝了車載信息系統的轎車新品華泰原田B11,從而使其成為國產首款可以聯網的轎車。該系統采用英特爾基于凌動處理器的硬件平臺、紅旗Linux和藍星集團的應用軟件。

具有互聯網接入能力無疑是未來智能汽車的發展方向,而英特爾與國內軟件系統、應用廠商乃至設備制造商的密切合作也該算是未來嵌入式應用開發的一種范式。

計算廠商自然不會放過電視這一家庭娛樂的中心。十年前微軟的維納斯電腦便是計算廠商在電視領域的早期嘗試。時至今日,LCD平板電視已經呈普及之勢,通過機頂盒上網也不是新鮮事兒。

“我們所說的智能電視相比現在的網絡電視能夠給用戶提供更佳的互聯網體驗。智能電視無縫集成了電視、個人內容和搜索功能,還可以讓用戶在上面玩游戲。”英特爾馬蒂斯表示,“智能電視還具有無線功能,以滿足客戶希望在電視上獲得的無線互聯網體驗需求的。”

“今年下半年中國和其他國家的消費者就會看到智能電視。”馬蒂斯補充道。

無縫應用成全統一架構

人們對互聯網隨時隨地的接入需求,使得手機、電視、汽車、電話等設備具備了上網功能,從而使得計算架構在這些領域開辟了新天地。而當用戶對應用的跨平臺實時無縫連接需求迫切,如游戲玩家從一個地點行進到另一個地點,游戲可以不間斷地在PC、筆記本電腦、電視、手機、車載系統等平臺實時無縫切換時,一個統一的計算架構就變得必不可少。戴維斯表示,如何降低設計流程的復雜性、提高創新能力和加快上市速度,是嵌入式系統開發商面對的三大挑戰。英特爾在IA架構上的創新能力,統一技術架構帶來的應用跨平臺性和IA架構上包括英特爾在內提供的諸多軟件工具,使得開發商可以從容應對這些挑戰。

英特爾智能電視平臺CE4100采用SoC(片上系統)技術,在一個芯片上集成了顯示、圖形、視頻顯示、傳輸和專用安全的處理器以及包括 SATA-300 和 USB 2.0 在內的通用 I/O,大大簡化了智能電視的系統復雜性。

本次大會上的研發代號為Tunnel Creek處理器,將采用SoC技術把內存控制器、顯示控制器、圖形與視頻、音頻、LPC集成在一個芯片上,從而有助于嵌入式系統縮小體積,降低功耗和成本。由于PCIe總線的首次引入,Tunnel Creek允許第三方芯片組互連,從而提高了平臺的靈活性。Tunnel Creek預計將于今年下半年。

英特爾與諾基亞聯合推出的嵌入式操作系統MeeGo成為參觀者追捧的對象,本報記者提前一刻鐘排隊才得以入場,而去年剛被英特爾收購的在宇航等領域首屈一指的風河操作系統似乎被冷落了。

記者把這個問題拋給了英特爾嵌入式與通信事業部高級首席工程師兼CTO普拉納?梅塔,他回答道:“風河已經成為英特爾的一部分,我們在不斷地進行整合,希望能夠把包括風河在內的操作系統都根據IA架構進行優化。實際上今天會場上的華為公司就使用風河操作系統。英特爾希望把風河的優勢擴大到所有的IA平臺上。”

在PC市場CPU品牌集中化的同時,嵌入式CPU市場卻出現了分散化的現象,蘋果的A4處理器、NVIDIA的Tegra處理器都是新面孔。梅塔表示:“嵌入式市場是一個非常多樣化且分化的市場。Tunnel Creek通過開發PCIe接口,允許第三方定制I/O控制器,以滿足這一市場多樣化的需求,今后,英特爾還將推出更多樣化的SoC產品,Tunnel Creek只是邁出的第一步。”

針對當前無線傳感器網絡(WSN)熱,梅塔說:“英特爾非常關注WSN市場,一些WSN廠商也開始采用PCIe總線。我們會進一步觀察,看看哪些功能可以集成到CPU中,再做針對性改進。”他還表示:“今天溫度傳感器已經集成到CPU中,如果某種傳感器的應用范圍不大,還不如放到I/O控制器那段,這樣經濟上更合理。”梅塔說,“現在之所以沒有將無線與處理器做在一個芯片上,是因為這涉及到模擬和CMOS兩種不同的制程工藝,在這方面,制程技術要比縮小芯片體積難度更大。但英特爾在集成電路上有世界最好的研究人員,好幾年前,別人說摩爾定律到了65nm將因為漏電嚴重而無法持續下去,但英特爾發明了高K金屬柵極技術,從而延續了摩爾定律。對于無線和處理器集成問題的解決,我是非常樂觀的。”

記者手筆

進軍新市場要換新思路

英特爾對統一架構其實期待已久,早些年它沒有大聲說出來,那是因為仍在積蓄力量。現在,它認為時機成熟了。

外有互聯網進化帶來計算邊界擴張,內有架構優化與世界級制造能力結合,似乎一切看來順風順水,果真如此嗎?

近幾年,英特爾遭遇的挑戰不小,遠有幾年前的多核路線,近有進入深度嵌入式這樣的新興市場。

單核時代,提高平臺能力相對簡單,但主頻路線走到了盡頭,多核成為必然選擇。工藝沒有問題,架構也可以升級,英特爾面對的最大挑戰來自外部――并行計算。

怎么讓開發者有效釋放出多核的潛能呢?單靠軟件合作伙伴的自發行為遠遠不夠,英特爾大力投入軟件,通過提供工具、程序優化,全方位地扶持軟件合作伙伴,逐漸突破,最終才打開了局面。個中辛苦,英特爾自知。

而現在,英特爾要從熟悉的通用計算領域跨越到嵌入式領域當中,消費電子、車載、數字標牌……對這些領域的陌生,也同樣是對英特爾的巨大考驗。可以看到的是,英特爾的思路又一次為之改變了。

與高手過招練手藝。風河和英特爾已經成為一家人,英特爾軟件此前的工作是支撐,但現在則要求從后臺走向前臺,為此,嵌入式領域的高手、長期在市場上摸爬滾打的風河當然是個不錯的老師。時間久了,本事也自然就提高了。

到廣闊市場去鍛煉。英特爾認定中國將是嵌入式最大的市場,為此,研究力量已經發生傾斜,英特爾中國研究院選擇嵌入式系統為主攻方向,從最大市場得來的成果,自然生命力也最旺盛。

篇10

[關鍵詞]服務外包；國際比較；發展路徑

[中圖分類號] F063.1 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0461（2013）11-0092-05

作為當今世界上最具吸引力的外包目的地國家，印度、愛爾蘭和以色列在服務外包領域取得了令人矚目的成就，并稱為世界軟件外包中心“3I”。得益于服務外包，三國的軟件與信息服務及相關行業的國際競爭力不斷增強，并在增加就業、帶動出口、促進產業升級等方面也發揮了不可忽視的作用。天津作為國家21個服務外包示范城市之一，發展服務外包產業不僅具有天然港口和區位優勢，還在人力資源、基礎設施、綜合商務成本等方面集聚了明顯優勢和潛力。但由于起步較晚，天津的服務外包產業發展還有一定的差距。因此，對于印度、愛爾蘭和以色列服務外包產業發展進行多維度的分析比較，總結并借鑒其成功經驗，提出相應的對策建議，將對加快天津服務外包產業的發展產生積極作用。

一、服務外包發展的國際比較

根據印度、愛爾蘭和以色列三個國家服務外包產業的特點，對促進服務外包發展因素的研究主要集中在以下幾點：語言與地緣優勢、豐富的人力資源、完善的產業發展環境、政府政策的大力支持以及突出的企業競爭力。已有研究雖然也或多或少對這些關注點進行了一定的研究和分析[1-3]，但都較為零散，并沒有進行廣泛的比較。本文將從上述5個方面進行廣泛的比較研究，力求充分發掘這3個國家服務外包產業發展的有益經驗，從而為天津服務外包的發展提供有益的啟示。

（一）語言與地緣優勢

首先，就語言優勢而言，印度歷史上曾長期是英國的殖民地，英語是其官方語言之一；愛爾蘭在主要的接包國中，是歐元區中唯一以英語作為母語的國家；以色列的官方語言盡管是希伯來語和阿拉伯語，但作為一個移民國家，每年有成千上萬的在歐美接受過良好教育的猶太移民回國。而當前，全球外包的發包方主要集中在歐美發達國家，世界上絕大部分軟件的開發都以英語為語言。因此，相對于其他非英語國家，印度、愛爾蘭和以色列三國具有獨特的優勢，這3個國家的企業與歐美企業之間不存在很大的語言與文化差異，便于雙方溝通。

其次，就地緣優勢而言，印度與美國的時差約為12個小時，美國企業和相關機構把業務外包給印度企業，可以利用時差實現24小時工作制，從而為客戶提供全天候的服務。愛爾蘭一方面作為歐盟成員國，使得外資在該國生產的產品與服務，可以規避歐盟較強的市場排他政策，從而享受歐盟的商業優惠；另一方面愛爾蘭與美國長期保持著密切的關系，美國有1/5的人口是愛爾蘭裔，美國500強企業的首席執行官中，愛爾蘭裔占近1/4，愛爾蘭政府充分利用這一地緣資源，使得美國對歐洲信息產業投資的70%都放在愛爾蘭。在以色列，大量的從歐美移民的猶太人和海外猶太人的存在，使得猶太文化與西方文化密切相關聯，形成良好的文化融合，他們為以色列本土的新興公司提供了大量的資金、技術和研發支持，這些在很大程度上促進了上述三國服務外包產業的發展。

（二）豐富的人力資源

從人力資源的角度觀察，我們發現印度、愛爾蘭和以色列三國的人力資源優勢主要體現在如下3點：

首先，人才總量豐富。印度在發展中國家擁有最大規模的掌握英語技能的人才儲備。愛爾蘭和以色列雖然在人才總量上無法和印度相比，但相對于本地區的其他國家仍具有比較優勢。以愛爾蘭為例，從勞動力年齡層次上分析，愛爾蘭全國人口平均年齡在整個歐洲最低，25歲以下的人口占總人口的40%，從而保證了充足的勞動力供給。同時，由于歐盟內部人員流動的自由和大量愛爾蘭海外移民后裔的回歸，使得愛爾蘭人才供給進一步充足。

其次，人才素質較高。印度、愛爾蘭和以色列三國，長期重視高等教育的發展，形成了大量享譽世界的名校如印度理工學院、愛爾蘭利墨瑞克大學、耶路撒冷希伯來大學等，同時也培養了大量的高素質人才。根據瑞士洛桑國際管理學院的《全球競爭力報告》，印度工程師的能力和數量分別居于世界第一位和第二位；愛爾蘭重視與信息技術相關學位的學生的實踐能力培養，采用了卓有成效的政產學研一體化合作，規定軟件專業的第三學年都在生產一線實習，第四學年大部分時間進行獨立設計，通過這種模式，使得愛爾蘭的大學畢業生具備了實際工作經驗和項目執行能力；以色列作為世界上勞動力受教育程度最高的國家之一，其受過高等教育的科學家和工程師占人口的比例排名世界第一，平均每1萬人中有135人，而美國也僅為78人[4]。

（三）完善的產業發展環境

從產業發展環境看，印度、愛爾蘭和以色列三國的優勢主要體現在以下兩點：

首先，良好的商業氛圍。在服務外包發展的制度條件中，歐美發包企業最為認同的就是印度、愛爾蘭和以色列這3個國家都具備完善的知識產權保護法規，使歐美的軟件企業在與上述三國開展服務外包業務時，不必擔心知識產權受到損害和關鍵技術的流失，從而為服務外包的發展提供了良好的商業氛圍。如在愛爾蘭，為了減少發包企業對于知識產權的憂慮，從1999年起，愛爾蘭政府就制定了一系列保障知識產權的政策。政府承認電子合同及電子簽名的法律效力，允許軟件的加密開發，并在產權、專利等方面制定了嚴格有效的法律規范，如《電子商務法案2000》和《版權及其他相關權益法案2000》等。同時，服務外包企業與員工簽訂勞工合約時，還要簽署一份簡稱“不公開合約”的知識產權保護合同，雙方明確在合同期內嚴格遵守這一合約，有些高技術行業還限定了合約解除后的保護措施，違反者將會受到嚴厲處罰，情節嚴重者甚至會受到刑事指控。

其次，開放的市場環境。20世紀90年代以來，印度進行了以市場化和自由化為取向的全面改革，在民主建設和政治法律體制方面采用現代西方模式，私營部門和資本市場迅速發展，這在一定程度上打消了歐美企業對于印度傳統經濟體制的顧慮。愛爾蘭作為歐盟成員國之一，由于語言、文化、商業習俗和法律體系的接近，使得眾多歐美公司將愛爾蘭作為服務歐洲和北美市場的重要基地，如世界10大軟件公司中有7家在愛爾蘭設立了分公司，并在當地設立研發中心。以色列先后于1975年、1992年和2000年，分別與歐盟和北美自由貿易協定成員國，簽署了自由貿易協定，使得以色列企業和北美及歐盟企業間的貿易享有零關稅待遇。這在提高該國對外開放程度的同時，也優化了以色列的貿易環境。

（四）政府政策的大力支持

政府的作用在于當發現本國具有比較優勢的產業之后，適時調整政策，為這些優勢產業的發展創造健康的環境[5]。在將軟件與服務外包產業確立為優勢產業后，印度、愛爾蘭和以色列三國服務外包產業政策支持效應積極顯現，具體的支持政策如下：

首先，三國政府都制定了促進服務外包發展的政策。早在20世紀80年代，印度政府就已經提出了“大力發展信息技術產業”的口號，根據信息服務外包發展的需要，印度政府于1986年、1992年、1996年、1998年和2000年分別制定和頒布了《計算機軟件出口、軟件開發與培訓政策》、“軟件技術園區計劃”、《2020年技術展望》、“信息技術超級大國”政策綱要、《信息技術法》、《半導體集成電路設計法》及“十五”計劃（2002—2007）等法律及發展戰略。愛爾蘭政府從政策咨詢、制定、實施、監督，到部門協調、中介促進等各個環節，都設立了相應的部門履行職責，注重加強管理和協調，系統強化了服務外包的管理，如在愛爾蘭開辦一家軟件公司，只需要10分鐘既可以辦妥一切手續。以色列政府基于“科技立國”的戰略，制定多項法規扶持新興產業發展，如1969年以色列開始實施《工業鼓勵法》，加大對新興產業的扶持力度。

其次，三國政府都對本國服務外包產業的發展給予財稅方面的大力支持。一方面，三國政府對于與信息技術行業有關的服務外包產業給予稅收優惠，如印度政府規定，從2000年到2010年的10年里，對位于技術園區的新工業企業以及100%出口型的工業企業免征針對出口利潤的稅收；愛爾蘭政府規定公司稅僅為12.5%，遠低于歐盟多數國家30%到40%的公司稅水平；以色列政府規定將高技術產品和專利等出售給在國內的外國居民、為外國居民提供服務等大多數出口行為均屬于零增值稅交易。另一方面，三國政府均對與信息技術行業有關的服務外包產業給予財政支持，如印度政府1998年設立了10億盧比的風險投資基金，支持軟件類中小企業的發展；愛爾蘭政府對于相關項目，分別從資本、就業、研發與培訓等方面進行財政支持；以色列政府推出了“磁鐵”計劃支持項目發展，其中每個項目85%的預算資金由政府提供。

（五）突出的企業競爭力

企業作為產業發展中的微觀主體，對于產業的發展至關重要。上述三國的服務外包類企業具備很強的市場競爭力，主要體現在如下幾點：

首先，企業擁有過硬的技術實力。在印度、愛爾蘭和以色列，多數從事服務外包的企業，都擁有過硬的技術實力和雄厚的研發實力。如以色列企業是國際公認的在基礎技術及應用研發方面最具創造力的群體之一，這導致自20世紀80年代以來，國際大型軟件公司紛紛在以色列建立研發中心，以充分利用該國企業的技術研發能力。如英特爾公司1984年在以色列建立了其第一個海外研發中心，從事計算機芯片設計及軟件開發。到目前為止，該中心已經成功開發出了8088微處理器、奔騰MMX技術和迅馳處理器等英特爾的核心技術，成為英特爾在全球重要部門之一。基于雄厚的技術研發實力，使得以色列的高附加值外包產業迅速發展，其外包的人均產值在接包國中處于領先地位，大大提高了該國服務外包產業的競爭力。

其次，相關產業的集群形成明顯的產業聯盟。通過優惠政策吸引國內外公司在特定區域內聚集，是印度、愛爾蘭和以色列提升服務外包企業競爭力的重要經驗之一。如印度的軟件外包企業主要集中在班加羅爾、馬德拉斯、海德巴拉等主要的軟件生產基地；愛爾蘭的IT外包企業主要分布在都柏林、利墨瑞克、高威和庫克等地區和城市；以色列的服務外包企業主要集中在特拉維夫、海法和耶路撒冷等中部發達地區。產業集聚提高了企業的整體競爭力。如在印度班加羅爾、馬德拉斯、海德巴拉3個城市承接了全國服務外包總額的80%以上；在愛爾蘭利墨瑞克國家科技園內已有90多家從事研發和生產的高技術企業，其中本國高技術企業占比達到45%；以色列主要外包企業如Checkpoint、ECI、Teva制藥等紛紛在北美設立辦事處和研發中心，致力于承接規模更大的全球服務外包項目。

最后，規范的行業協會的存在。以印度全國軟件和服務企業協會（NASSCOM）為例，NASSCOM的作用主要體現在：與政府溝通，幫助進行產業規劃，協調建設軟件科技園，爭取有力于軟件發展的政策優惠；與WTO溝通，爭取在世界貿易組織中的有利地位和條件；幫助企業與電訊行業談判，爭取低價格的優良服務；與大學等機構溝通，開展人才培訓，通過設立基金方式進行電腦知識的普及，特別是向貧窮落后地區推廣；推動服務外包由后端辦公服務等業務向金融、保險、軟件開發與研究等領域發展[6]。在NASSCOM的引導下，會員數量已從最初的38個，發展到2007年的1 100余家，其中250余家來自美國等國的跨國公司，其會員收益總和占印度軟件和服務外包行業總收益的95%以上[7]。

二、天津服務外包發展的現狀與瓶頸

作為全國首批“服務外包示范城市”，面對產業轉移的大趨勢，天津主動加強與世界經濟的接軌，提升產業能級，天津市有關部門先后制定了《天津市服務外包產業發展“十二五”規劃》、《天津市服務外包資金管理辦法》、《天津服務外包公共服務平臺認定暫行辦法》、《關于離岸服務外包業務免征營業稅具體實施辦法的公告》、《關于加快本市服務外包人才培養的若干意見》等相關政策文件累計達到18項，以扶持服務外包企業的發展。

從產業規模上看，2012年1月～10月份，全市服務外包合同簽約金額實現10.8億美元，同比增長66.8%，其中離岸服務外包合同額6.3億美元，同比增長37.8%；服務外包執行額8.9億美元，同比增長103.8%，其中離岸執行額5.2億美元，同比增長88.9%，服務外包行業從業人員達7.1萬人。從業務來源上看，相對于2006年單一的發包主體日本而言，2012年天津離岸服務外包來源于44個國家和地區，其中亞洲17個國家和地區，北美2個國家，歐洲14個國家，非洲和南美洲各5個國家。從業務種類上看，2012年，天津市服務外包業務的種類擴覆蓋了ITO、BPO和KPO，從而改變了天津市單一服務外包業務的格局，在服務外包中形成自己的特色。以生物醫藥研發、工程設計、動漫網游研發為代表的服務外包高端KPO占全市服務外包總業務的47.7%；以集成電路設計、軟件研發、基礎信息技術運營和維護服務為主的ITO占總業務的47.1%；而以數據處理、呼叫中心、會計服務為主的BPO業務占總業務的5.2%。與此同時，天津引進的服務外包企業的數量和質量明顯提升，截至2012年，戴爾等世界500強企業相繼在津設立外包服務中心，渣打科技等領軍企業進一步擴大業務規模，摩托羅拉全球會計中心、通標標準技術服務、飛思卡爾等10家世界500強共享運營中心高端業務流程外包服務增勢強勁，全球服務外包100強、世界500強企業累計43家在天津設立服務外包機構。

但與“3I”國家相比，天津服務外包產業的發展仍然存在如下的瓶頸：

首先，政策環境有待完善。一方面，天津市目前還沒有形成較為成熟的服務外包業政策支持體系。如天津市雖每年投入不低于2億元專項資金，但主要用于服務外包人才培訓及培訓示范機構建設項目、服務外包園區建設、公共服務平善等方面，真正用于發展服務外包企業的資金扶持明顯偏少。另一方面，對于服務外包的監管處于探索階段。天津還沒有建構起具體規范有效的外包風險監控制度。一旦出現糾紛，發包方和外包服務商相互協商仍不能達成一致意見而訴諸法律時，缺少外包糾紛處理的法律及有規可循的處理程序和制度，而知識產權保護體系也尚未全面建立起來。

其次，高水平實用人才匱乏。服務外包行業需要大量的具有較高外語水平的專業人才，而目前天津的服務外包人才以英語為主，從事對日外包需要進行日語培訓。但由于語言學習周期長，無法通過短時間的培訓達到速成的效果，而且語言重在于使用，僅僅通過學校式的培養并不能完全滿足業務需要，因此崗前培訓壓力大。與此同時，部分企業對于員工的培訓投入不足。截止到2009年，天津市179家外包企業中，沒有安排過員工培訓的有98家，占企業總數的55%。

再次，企業的競爭力不強。天津市服務外包企業雖然數量多但是規模小、服務外包合同金額小，缺乏支柱企業帶動天津市的服務外包行業發展。截至2009年12月，天津市從事服務外包的企業有240家，只占全國從事服務外包企業總數的3.42%，而且百人以下企業占全市服務外包企業總量的達到75%[8]。2009年服務外包企業承接的外包項目金額在5 000萬美元以上的僅有3家，70%的企業合同匯總金額在100萬美元以下。而印度的前4大軟件服務外包企業的年營業收入均達到30億美元～50億美元，員工均超過10萬，是印度軟件與信息服務外包行業的支柱企業[9]。

三、促進天津服務外包產業發展的政策建議

（一）完善服務外包產業發展的政策環境

一方面，政府應繼續制定并服務外包產業發展優惠政策，填補產業推動體系的空白點。根據“3I”國家的發展經驗，國家對戰略性產業應該要有充分的支持力度，以幫助企業提升國際競爭力。企業獲取競爭優勢主要來源于利潤轉移效應和外部經濟效益。因此，天津市政府應針對服務外包產業發展特點推出相應的補貼、信貸、退稅等扶持政策，以幫助市內企業獲取競爭優勢。消除不利于發展的制度，對服務外包的關鍵領域、薄弱環節應加大財政引導性資金投入力度，并給予企業房租、水電和用人等多方面的政策支持。同時，天津市應加強中小企業以及特色外包企業的扶持力度，加大本土企業的培植力度。樹立產業標桿，快速形成獨具特色的服務外包產業聚集。

另一方面，完善服務外包相關法律體系建設。根據CAPS和科爾尼的調研報告顯示，65%的企業把知識產權保護視為決定是否外包的主要原因，而“3I”國家的知識產權保護體系已經成為三國贏得競爭優勢的重要因素之一。據研究，我國的知識產權保護水平與外商直接投資之間具有明顯的正相關性。因此，為適應客戶的需求，天津應加強誠信環境建設，加大知識產權保護力度，積極健全相關的法律制度，以增強國外客戶對安全的信心，營造出有利于承接服務外包的外部環境，充分發揮知識產權保護對于經濟增長的促進作用。

（二）加快培養多層次服務外包專業人才

首先，天津市政府應引導高校培養相關專業人才并予以相關支持。政府可以通過資金、政策等方式的引導，幫助高校培養具有國際視野、語言水平高、文化交流能力和業務能力強的復合型外包人才，鼓勵校企結合的服務外包人才培訓和實習項目。

其次，健全人才培養體系。在服務外包人才培養方面，應做到企業培訓與社會培訓相結合。一方面，服務外包企業應安排專項員工培訓基金，用于員工在人才資質、國際認證、知識產權等方面的培訓；另一方面，政府可以通過出臺相關的政策鼓勵民辦和私營的這一類社會培訓機構對急需的外包人才進行培訓，通過提供多種交流平臺動員社會各方面力量建立起適應不同需求層次的專業培訓體系，以培養出大量服務外包領域的專業人才。

最后，放寬高層次創新型人才引入政策。我市的服務外包市場人才匱乏，尤其是具有語言優勢又了解國際規則的海外專業人才。因此，政府可以開辟海外引才的“綠色通道”，制定海外歸國人才的優惠政策，通過改善我市人才流動機制等方式來吸引和聘用海外高級服務外包人才，以此來迅速提升我市服務外包產業人才的國際化水平。

（三）加快提升服務外包企業的競爭力

首先，提高服務外包企業自身的綜合能力。綜合能力的提升主要體現在與客戶溝通能力、企業管理能力和承擔項目的交付能力3個方面。良好的溝通能力是服務外包合作的首要前提，包括語言交流技巧和對發包國家文化背景的理解能力兩個方面，該種能力的提高能增進服務外包雙方的信任與理解，進而爭取到更多的業務；企業管理能力的提升主要是指外包企業要通過資格認證等方式來證明自身的服務水平與能力，如開發能力成熟度模型集成（CMMI）認證、信息安全管理（ISO2700/BS7799）認證、人力資源成熟度模型（PCMM）認證等，通過這些國際資格認證可以使得客戶，尤其是海外客戶直觀了解企業服務外包水平，增加對企業的認可度；承擔項目的交付能力包括技術能力、業務能力和服務能力等一系列服務外包所需要的專業能力，其中技術能力主要指自主研發與創新能力，業務能力指對所服務的外包業務的理解和掌握能力，服務能力指向客戶提供全方位的、完善的解決方案的能力。

其次，樹立外包企業的品牌意識。為了在國際競爭中贏得客戶，品牌打造是外包企業持續發展的關鍵因素。天津服務外包企業剛剛起步，應盡早將品牌意識納入企業總體發展規劃，通過企業內部培訓、管理理念、企業文化、價值觀等方面進行品牌打造，形成天津特色的服務外包優勢，最終形成在國際市場上具有核心競爭力的特色服務品牌，從而縮短天津服務外包產業與國際先進水平的差距。

再次，積極構建產業聯盟。在服務外包市場中，企業作為單一的個體來需求發展的空間是有限的。為了更好促進我市服務外包產業的健康發展，在政府的引導下，企業可以根據自身的市場需求與條件，尋找有利于自我發展的企業進行合作。通過企業間的主動聯合，提升企業整體凝聚力，提升企業的信息分享與規模經濟的效益，降低成本與經營風險。聯盟內部可以再次進行專業化分工，形成優勢互補的產業格局，從而為在國內和國際市場上提升我市服務外包企業的競爭力創造條件。

最后，充分發揮行業協會的紐帶作用。要發揮天津市服務外包行業協會在指導產業發展、規范行業自律、加強供求雙方交流、溝通企業與政府及整合社會資源等方面的作用。具體而言，一方面，行業協會可以通過定期制定并公布行業發展規劃，向企業傳達行業的整體動態；另一方面，行業協會應作為信息平臺，定期公布行業咨詢，如政策信息、人才供求信息、企業經營合作信息等。

[參考文獻]

[1] 孫先民，張玉麗.服務外包經濟效應分析：以印度為例[J].商業研究，2009（8）：140-141.

[2] 王哲，武亞蘭.印度和愛爾蘭服務外包發展模式比較研究及其對中國的啟示[J].時代經貿，2008（8）：76-77.

[3] 王瑛.國際外包服務基地的愛爾蘭發展模式[J].管理觀察，2008（8）：102-103.

[4] 楊丹輝.全球化：服務外包與中國的政策選擇[M].北京：經濟管理出版社，2010.

[5] 江小娟.服務全球化與服務外包：現狀、趨勢及理論分析[M].北京：人民出版社，2008.

[6] 武陽.印度服務外包發展的思考與借鑒[J].對外經貿實務，2007（1）：61-65.

[7] 王伶俐.中印服務外包的比較研究[M].北京：對外經濟貿易大學出版社，2011.

[8] 馮雷鳴.對天津發展國際服務外包的戰略思考[J].國際經濟合作，2013（1）：87-89.

[9] 秦洪軍，馮雷鳴，王僚.加快天津服務外包產業發展的思考[J].北方經濟，2012（8）：83-84.

The International Comparison of the Development of Service Outsourcing and Its Inspiration for Tianjin

——Based on the Analysis of India， Ireland and Israel

Qin Hongjun

（School of International Business，Tianjin Foreign Studies University，Tianjin 300270，China）